Pavillon Alexandre-Vachon
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Université Laval
Québec
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Dans les régions arctiques, la présence du pergélisol influence grandement les géo-écosystèmes continentaux. Le pergélisol contient une importante quantité de carbone organique accumulée au fil des millénaires. Lors du dégel de celui-ci, aggravé par les changements climatiques, un flux important de cette matière organique est entrainé dans les milieux côtiers. Cette matière organique dissoute possède plusieurs rôles en lien avec les propriétés optiques, physiques et chimiques de la colonne d’eau. La matière organique va entre autres jouer le rôle de ligand pour les éléments des terres rares et influencer sa distribution dans l’environnement arctique. Ces éléments sont critiques pour plusieurs avancées technologiques et peuvent être des contaminants pour les populations locales. Toutefois, leurs distributions et comportements sont encore bien peu connus dans les environnements arctiques.
L’objectif de mon projet est de mieux comprendre les interactions entre la matière organique et les éléments des terres rares. La distribution des éléments des terres rares et les effets du dégel du pergélisol sur ceux-ci seront évalués. Je tenterai de faire une étude systématique du continuum terre-mer du delta du fleuve Mackenzie, tout cela dans le cadre du programme international Nunataryuk, qui vise à identifier les conséquences du dégel du pergélisol sur les systèmes estuariens, côtiers et hauturiers. Dans cette étude, je documenterai la distribution spatiale et temporelle des éléments des terres rares dans les sédiments et l’eau interstitielle et je vais tenter de reconstruire l’historique des apports et les sources de ces éléments. Je vais évaluer l’impact de la diagenèse précoce sur les terres rares dans les sédiments de la mer de Beaufort. Un autre objectif est de clarifier la signature du Mackenzie comme source des éléments des terres rares vers l’océan arctique.
Plusieurs sites d’étude seront visités pour atteindre ces objectifs. Lors d’une campagne de terrain menée en 2019, les sites le long du delta du Mackenzie ont été visités lors de deux saisons, soit durant une période de faible activité avant la débâcle printanière et en fin de saison de forte productivité biologique à l’automne. Cette expédition a été menée avec l’équipe Nunataryuk pour mesurer plusieurs paramètres in situ le long du delta. L’Aurora Institute à Inuvik a servi de base de travail pour prélever des sédiments et de l’eau interstitielle. À l’automne 2021, lors d'une expédition prévue sur l’Amundsen avec l’équipe européenne PeCaBeau, nous allons échantillonner les sédiments côtiers aux mêmes stations (23) que cette équipe, le long d’un transect d’est à l’ouest de la mer de Beaufort. Finalement, grâce à des carottes récupérées en 2016 dans les bassins de l’océan arctique, nous allons comparer leur signature en terres rares avec les données du projet.
Des carottes de sédiments sont recueillies à l’aide d’un carottier à gravité. Des rhizons sont utilisés pour échantillonner l’eau interstitielle dans ces carottes, qui sont des indicateurs sensibles aux changements. Les sédiments sont coupés à chaque centimètre et minéralisés pour des analyses subséquentes. L’analyse des terres rares dans l’eau interstitielle et les sédiments est effectuée par ICP-MSMS. Les sédiments sont minéralisés au micro-ondes pour pouvoir quantifier les éléments qui s’y trouvent.
Ce projet permettra d’assembler un jeu de données complet sur la distribution des terres rares dans les sédiments du Mackenzie, de la mer de Beaufort et de l’océan Arctique. L’impact de la diagenèse précoce sur les éléments des terres rares est encore très peu connu. En identifiant la signature du Mackenzie, il sera possible d’identifier les apports du plus grand fleuve canadien dans l’océan arctique. Il s’agit de données qui ne sont pas encore disponibles dans la littérature.