Pavillon Alexandre-Vachon
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Le réchauffement climatique dans les régions nordiques contribue à améliorer les conditions de croissance des espèces végétales. Cela a entraîné une augmentation de la productivité végétale à l’échelle circumpolaire. Un « verdissement » des régions arctiques et subarctiques est observable grâce à l’imagerie satellitaire. Ce phénomène est toutefois hétérogène à l’échelle continentale; le Nunavik et le Labrador ayant connu un verdissement plus important que le reste du Canada et de l’Alaska entre 1984 et 2012. Le verdissement est également hétérogène à l’échelle du paysage, car 50 à 60% des peuplements arbustifs ont connu des augmentations de leur productivité depuis 1984 contre seulement 15% pour les peuplements forestiers. Préciser les processus responsables de l’hétérogénéité de la réponse des peuplements végétaux aux changements climatiques est essentiel pour prévoir la dynamique future des écosystèmes nordiques et ses répercussions sur le climat de ces régions.
L’objectif de mon projet de maîtrise est donc d’identifier les processus responsables de l’hétérogénéité de l’augmentation de la productivité entre les peuplements forestiers et arbustifs à la limite des arbres, au Nunavik. Pour ce faire, nous comparerons la sensibilité climatique au niveau de la croissance radiale des espèces ligneuses retrouvées dans les pessières à lichens (épinette noire - Picea mariana (Miller) BSP, et bouleau glanduleux - Betula glandulosa Michx.) et dans les peuplements arbustifs (bouleau glanduleux uniquement) au Nunavik. Nous comparerons également le succès reproducteur du bouleau glanduleux (taux de germination des graines) dans ces deux types de milieux.
Les sites d’étude se trouvent au Nunavik, la région d’Amérique du Nord ayant connu l’un des plus importants verdissements entre 1984 et 2012. Plus précisément, l’échantillonnage a été effectué dans deux stations : la station de recherche de la rivière Boniface (57°45’ N, 76°10’ O) et la station du lac à l’Eau-Claire (56°20’N ,74°27’O). La station de la rivière Boniface est située à l’écotone forêt-toundra, approximativement à 10 km au sud de la limite nordique des arbres. L’épinette noire (Picea mariana (Miller) BSP) est la seule espèce arborescente présente dans la région et représente environ 30% du paysage. Le reste du paysage est majoritairement couvert par la toundra arbustive, dont le bouleau glanduleux est l’espèce dominante. Il y a également présence de milieux humides, de sommets exposés et de terrasses de sable. La station du lac à l’Eau-Claire est située environ 175 km au sud, et présente sensiblement le même type d’environnement.
Aux étés 2018 et 2019, des sections de tiges d’épinette noire et de branches dominantes de bouleau glanduleux ont été récoltées dans 3 landes, 3 arbustaies et 3 pessières à la station de la rivière Boniface, et dans 2 arbustaies, 3 landes et 3 pessières à la station du lac à l’Eau-Claire. Les échantillons récoltés seront utilisés pour réaliser des analyses dendrochronologiques afin de déterminer la sensibilité climatique des différentes espèces ligneuses dans les différents types de peuplements. À l’été 2019, des graines de bouleaux glanduleux ont été récoltées dans 2 arbustaies, 2 landes et 2 pessières de la station Boniface. Des tests de germinations en chambre de croissance ont été conduits à l’été 2020.
Les données NDVI suggèrent que l’augmentation de la productivité en réponse aux changements climatiques est plus prononcée dans les peuplements arbustifs que forestiers. Cette augmentation différentielle devrait s’expliquer par une sensibilité climatique supérieure au niveau de la croissance radiale du bouleau glanduleux dans les peuplements arbustifs. Pour les pessières à lichens, nous prédisons que les forces compétitives résultant de la présence de plusieurs groupes fonctionnels résulteront en une sensibilité climatique diminuée. Entre les deux stations, on s’attend à ce que les individus échantillonnés à la rivière Boniface soient plus sensibles au climat que ceux de la station du lac à L’Eau-Claire. Pour le succès de germination des graines, ce dernier devrait être supérieur pour les bouleaux retrouvés dans les peuplements arbustifs (arbustaies et landes) et plus faible dans les pessières.
Labrecque-Foy, J.-P., Angers-Blondin, S., Ropars, P., Simard, M., Boudreau, S., 2023. The Use of Basal Area Increment to Preserve the Multi-Decadal Climatic Signal in Shrub Growth Ring Chronologies: A Case Study of Betula glandulosa in a Rapidly Warming Environment. Atmosphere, 14(2): 319, 319. DOI: 10.3390/atmos14020319.