Pavillon Léon-Provancher
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UQTR
Trois-Rivières
Québec, Canada
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Des températures plus clémentes dues au réchauffement climatique entraînent une modification des communautés végétales de la toundra, notamment en augmentant l’abondance et la couverture des espèces d’arbustes érigés telles que le bouleau, repoussant ainsi la limite des zones de végétation des arbustes prostrés producteurs de petits fruits particulièrement importants pour les communautés Inuit et la faune sauvage. La dynamique temporelle de l’arbustation est visible grâce aux images satellitaires et l’utilisation de l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI) mais il est moins évident de déterminer les changements spécifiquement associés aux arbustes à petits fruits comme certaines éricacées. Ces arbustes prostrés produisent dans leurs feuilles une concentration d’anthocyanines élevée qui pourrait permettre de détecter leur présence grâce à un nouvel indice sensible aux anthocyanines: l’indice NARI (de l’anglais Normalized Anthocyanin Reflectance Index).
Pour tester cet indice prometteur dans un nouvel environnement, nous devons d’abord démontrer l’abondance des pigments dans les plantes des communautés végétales d’intérêt et évaluer leur variation dans le temps, pour éventuellement évaluer s’il y a une relation entre les concentrations de pigments dans la feuille et l’indice NARI capté par drone à 35m de hauteur. L’objectif premier du projet de recherche est d’étudier la variabilité temporelle des anthocyanines et des chlorophylles dans les feuilles d’arbustes à petits fruits et la végétation associée. Le second objectif aura pour but d’utiliser des images hyperspectrales prisent des feuilles afin de quantifier les indices NARI, NDVI et PRI (de l’anglais: Photochemical Reflectance Index) et les comparer avec les pigments présents dans les feuilles.
Quatre sites sont à l’étude. Deux en Mauricie au Québec dont le premier est sur un lieu de production de bleuets sauvages et le second est sur le campus de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR). Les deux autres sont près de deux communautés Inuit du Nunavik, Kuujjuaq et Kangiqsualujjuaq. L’échantillonnage régulier tout au long de la période de la croissance foliaire porte sur des espèces éricacées à petits fruits mais aussi sur la végétation environnante. Le choix des sites permet d’avoir des parcelles de communautés différentes le long d’un gradient de mixité des plantes de la famille des éricacées dans deux régions climatiques différentes du Québec.
Les feuilles récoltées sur les différents sites seront traitées au laboratoire d’écologie végétale de l’UQTR pour l’extraction des pigments et l’analyse par spectrophotométrie. Les variations interspécifiques et temporelles des pigments seront comparées pour déterminer si les fluctuations sont liées aux espèces, aux familles de plantes, aux traits physiologiques ou encore aux régions géographiques.
De manière générale, les espèces d’Éricacées devraient avoir une concentration d’anthocyanines plus élevée dans les jeunes feuilles en début de saison et dans les feuilles sénescentes tandis que la concentration en chlorophylle devrait décroitre en fin de saison. Chez d’autres familles d’arbustes communes en toundra (Salicacée, Bétulacée), la concentration d’anthocyanines devrait aussi augmenter en fin de saison et le patron de changement permettra ou non de les différencier des Éricacées. Enfin, pour les autres plantes non-éricacées telles que les conifères et les graminoides, on s’attend à une concentration très faible d’anthocyanines dans les feuilles tout au long de la saison. Les pics de concentration d’anthocyanines devraient correspondre à un indice NARI élevé alors que les pics de concentration de chlorophylle devraient correspondre au moment où l’indice NDVI est élevé.