Envirotron
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Les tourbières sont des écosystèmes uniques où le taux de production dépasse le taux de décomposition, ce qui entraîne une accumulation de matière organique (Moore et al. 2007). Les tourbières naturelles sont saturées d’eau (anoxie forte), ce qui réduit l’activité microbienne des phénols-oxydases extracellulaires permettant l’accumulation de composés phénoliques. Ces composés sont des substances chimiques complexes et récalcitrantes qui suppriment les activités des hydrolases qui sont des agents essentiels dans le processus de dégradation de la matière organique. Les contraintes imposées par les composés phénoliques sont connues sous le nom de « verrou enzymatique » (Freeman, et al. 2001). Cependant, dans les tourbières drainées où il y a une baisse importante de la nappe phréatique (anoxie limitée), le verrou enzymatique est ouvert (Fenner et Freeman 2011). Cela permet au processus de décomposition de se produire sans relâche, ayant pour résultat la libération gaz à effet de serre.
L’objectif principal de cette étude est de développer une méthode permettant de réduire le taux de décomposition ainsi que les émissions de CO2 et de CH4 dans les tourbières drainées grâce à une meilleure compréhension des mécanismes du verrou enzymatique
Dans l’Est-du-Québec, les sites d’étude regroupent d’anciennes tourbières abandonnées : Bois-des-Bel (BDB - abandonné depuis 1980) et Chemin-du-Lac (CDL - abandonné depuis 1990) et des tourbières abandonnées plus récemment : Verbois A (abandonné depuis 2017) et Verbois B (abandonné depuis 2013). La tourbière de Bois-des-Bel (BDB) (47°58′ N, 69°43′ O) couvre 189 ha, dont 11,5 ha ont été touché par des activités d’extraction de tourbe horticole entre 1972 et 1980. Le pH de la tourbière est 3,5. La tourbière du Chemin-du-Lac (47° 45'30 '' N, 69° 31' O) couvre une superficie de 3375 ha. Une superficie de 900 ha de la tourbière a été touchée par l’extraction de tourbe par aspiration à des fins horticoles. CDL a un pH de 5,2. Les tourbières Verbois A et Verbois B (47° 49-50' N, 69° 26' O) couvrent une superficie approximative de 6,76 ha et 4,5 ha respectivement avec un pH de 3,8.
Une expérience à petite échelle sera menée en laboratoire afin de comparer l’effet de différents produits à base de lignine sur la suppression de la décomposition de la tourbe. Les produits les plus riches en lignine seront sélectionnés et appliqués sous forme de traitements multiples dans les unités expérimentales sélectionnées dans les tourbières post-extraction. Les échanges de CO2 seront mesurés avec la technique de la chambre fermée. La concentration de CO2 sera mesurée à l’aide d’un analyseur de gaz infrarouge portable (IRGA). La concentration de CH4 sera mesurée par chromatographie en phase gazeuse. Des échantillons d’eau seront collectés pour les mesures de la concentration phénolique en laboratoire. L’activité des enzymes hydrolases sera mesurée selon le protocole de Dunn et al. (2014). Pour l’activité microbienne, des échantillons de tourbe seront collectés et analysés en collaboration avec le laboratoire du Dr. Kang à l’Université de Yonsei, en Corée du Sud.
Dunn, C., Jones, T. G., Girard, A., & Freeman, C. (2014). Methodologies for Extracellular Enzyme Assays from Wetland Soils. Wetlands, 34(1), 9-17 Fenner, N.,
Asif, T., Naeem, I., Bu, Z.-J., Mallik, A., Ma, J.-Z., Rochefort, L., 2021. Litter mixing effects on decomposition in a peatland partially drained 30 years ago. Wetlands Ecology and Management, 29: 883-895. DOI: 10.1007/s11273-021-09818-4.