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Bien que près de la moitié des lacs du monde gèlent chaque année, l'hiver n'est que rarement inclus dans les études limnologiques. Une surface gelée empêche les échanges gazeux avec l'atmosphère et peut bloquer jusqu'à 100% des radiations solaires, en plus de perturber la stratification thermique. Ces processus physiques produisent des effets en cascade sur le réseau trophique planctonique hivernal, notamment en raison des limitations en oxygène et en lumière.
Ce projet vise à étudier la structure des communautés de zooplancton et leurs interactions pendant l'hiver, en plus des changements biogéochimiques et hydrodynamiques qui les affectent. L'abondance relative et la biomasse des espèces de rotifères, de cladocères et de copépodes est utilisée pour caractériser les populations de zooplancton. La biomasse du bacterioplancton, du picoplancton autotrophe et des nanoflagellés mixotrophes est aussi considérée et utilisée comme proxy pour étudier le métabolisme du lac et les transferts d'énergie.
Le lac Simoncouche (Saguenay, Québec) a été choisi pour la réalisation de cette étude. Ce lac boréal est situé dans la forêt d'enseignement et de recherche Simonchouche (FERS) de l'Université du Québec à Chicoutimi. C'est un lac dimictique et mésotrophe, avec une profondeur moyenne de 2,2 mètres et une profondeur maximale de 8 mètres. Le lac Simoncouche est habituellement couvert de glace entre mi-novembre et début mai.
Les dates d'échantillonnage ont été choisies de manière à correspondre avec le début, le milieu et la fin de l'hiver, en plus de la période de fonte des glaces et les brassages de l'automne et du printemps, à l'hiver 2020-2021. Cinq profondeurs d'échantillonnage ont été choisies, de manière à représenter la colonne d'eau dans son entièreté. Les échantillons ont été pris à 0 m (directement sous la glace), 1,5 m, 3 m, 4,5 m et 7 m, et ont été recueillis au point de profondeur maximale. Les variables biologiques sont l'abondance (ind. m-3) et la biomasse (μgC/L) du bactérioplancton, du picoplancton, des nanoflagellés et du zooplancton, ainsi que la concentration en chlorophylle-a (μg/L). Un large spectre de variables environnementales ont aussi été considérées, notamment l'épaisseur de la neige et de la glace (cm), la température (°C), la concentration en oxygène (mg/L), les radiations photosynthétiquement actives (μmol m-3 s-1), le phosphore total (μg/L), l'azote totale (mg/L) et le pH.
Cavaliere E et al. 2021. The lake ice continuum concept: influence of winter conditions on ecosystem dynamics. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Hampton SE et al. 2017. Ecology under lake ice. Ecology Letters, 20: 98-111.18 Jansen J, MacIntyre S, Barrett D, Chin Y, Cortés A, Forrest A, Hrycik A, Martin R, McMeans B, Rautio M and Schwefel R. 2021. Winter limnology: how do hydrodynamics and biogochemestry shape ecosystems under ice? Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126. Powers S and Hampton S. 2016. Winter limnology as a new frontier. Limnology and Oceanography Bulletin, 25: 103-108.