Pavillon 520, ch. de la Côte-Sainte-Catherine
520, ch. de la Côte-Sainte-Catherine
Université de Montréal
Montréal
Québec, Canada
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elisabeth.hardy-lachance@umontreal.ca
Impacts de la végétation sur la dynamique de la partie supérieure du pergélisol dans un contexte de changement climatique, île Bylot, Nunavut
Les changements climatiques, particulièrement marqués en Arctique, engendrent des modifications importantes au niveau de la végétation et du pergélisol. Entre autres, le réchauffement climatique provoque une colonisation progressive de la toundra herbacée par des espèces arbustives. Ce changement de couvert végétal modifie le bilan d’énergie de la surface et ainsi, influence grandement les propriétés thermiques et physiques du pergélisol, et plus particulièrement de la partie supérieure riche en glace du pergélisol (couche transitoire et couche intermédiaire). Sachant que la stabilité de la glace du pergélisol permet aux biogéosystèmes de maintenir leurs fonctions écosystémiques sur de longues périodes, la fonte de la glace du pergélisol peut apporter des modifications topographiques et écologiques très importantes. Ces perturbations très profondes peuvent déclencher une rétroaction positive sur le réchauffement régional et global.
En parallèle, une explosion démographique des populations de Grande Oie des neiges (Chen caerulescens atlantica) est observée à l’échelle circumpolaire, ce qui entraîne une pression d’herbivorie d’autant plus marquée sur la végétation arctique. L’île Bylot possède l’une des plus grosses colonies de Grande Oie des neiges au monde, dénombrant plus de 100 000 oies dans la Vallée Qarlikturvik durant la saison estivale. L’impact de la présence de ces herbivores sur la dynamique de la végétation arctique et du pergélisol sous-jacent nécessite l’objet d’une attention scientifique particulière.
L’objectif principal de mon projet est donc d’évaluer les conditions de végétation et de pergélisol à la suite d’une expérience portant sur l’herbivorie et la fertilisation de la végétation arctique à long terme (20 ans), la plus longue expérience du genre réalisée en arctique.
Le site d'étude se trouve sur l'île Bylot (Nunavut), plus particulièrement dans la plaine sud de l'île (vallée Qarlikturvik), où 52 parcelles sont distribuées au sein de polygones à coins de glace de différents types et colonisés par la végétation.
La méthodologie consistera à réaliser une campagne de forage du pergélisol sur les parcelles. Le pergélisol (sédiment, carbone) et la glace dans le sol (volume, géométrie, géochimie, âge) seront caractérisés en laboratoire. Les carottes de pergélisol seront préservées gelées puis analysées à l’aide d’un Ct-scan afin d’obtenir une archive numérique. Une reconstitution cryostratigraphique permettra de déterminer l'impact de l'expérience sur le pergélisol, notamment sur la glace dans le sol.
L’étude contribuera à un projet collaboratif (FRQNT-équipe, chercheur principal : V. Maire (UQTR), collaborateurs : G. Gauthier (ULaval), E. Lévesque (UQTR), L. Rochefort (ULaval), D. Fortier (UdeM)). Les résultats escomptés de la recherche sont importants pour : 1) la modélisation des changements globaux qui ne prennent actuellement pas en compte l’importance des couches riches en glace du pergélisol; 2) comprendre l’impact de la dynamique de la végétation sur l’aggradation de la glace du pergélisol et les stocks de carbone; 3) comprendre la réponse des écosystèmes à la dégradation du pergélisol compte tenu du contrôle fondamental qu’exerce la glace du sol sur la topographie et l’hydrologie.
Deschamps, L., Maire, V., Chen, L., Fortier, D., Gauthier, G., Morneault, A., Hardy-Lachance, E., Dalcher-Gosselin, I., Tanguay, F., Gignac, C., McKenzie, J., Rochefort, L., Lévesque, E., , 2022. Increased nutrient availability speeds up permafrost development, while goose grazing slows it down in a Canadian High Arctic wetland. Journal of Ecology, 00: 1-15. DOI: 10.1111/1365-2745.14037.