Max Planck Institute for Biogeochemistry
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Le paysage arctique est très hétérogène à petite échelle, ce qui peut entraîner des variations des émissions de CO2, CH4 et N2O à des échelles spatiales très fines. Les études précédentes couvraient généralement des zones larges avec seulement quelques mesures ponctuelles, choisies sur le terrain par des experts. Les mesures ponctuelles statistiquement justifiées à des échelles fines constituent l'une des principales lacunes de la recherche arctique et font que les variations à petite échelle des flux de GES ne sont pas bien comprises. En outre, la majorité des études n'ont pris en compte que les flux pendant la saison estivale, car les mesures effectuées en dehors de cette période ne sont considérées comme importantes que depuis peu. Jusqu'à présent, il n'existe pas non plus de grand ensemble de données sur l'ampleur des flux de N2O dans les différents micro-habitats de la toundra arctique.
Mon objectif est d'explorer les tendances spatiales et temporelles des gaz à effet de serre CO2, CH4 et N2O dans différents micro-habitats de l'Arctique, afin de mieux comprendre la question suivante: Quelles propriétés des micro-habitats affectent le plus les flux de CO2, CH4 et N2O dans l'Arctique ? J'étudierai comment l'ampleur des flux change entre les saisons de printemps, d'été et d'automne, en me concentrant particulièrement sur la façon dont les processus du cycle du carbone en été peuvent influencer les modèles d'émission pendant la saison intermédiaire suivante. Pour le N2O, je vise à fournir un nouvel ensemble de données de grande taille couvrant plusieurs micro-habitats pendant des périodes de mesure plus longues.
Le site d'étude en Suède, le marais de Stordalen, est situé dans la zone de pergélisol sporadique et caractérisé par un climat subarctique. De nombreuses zones sont dégradées en raison du dégel du pergélisol ou de sa disparition complète. Par conséquent, Stordalen est un endroit parfait pour étudier un gradient de dégel. Au Québec, trois emplacements sont envisagés : Umiujaq, Kangiqsualujjaq et Salluit. Umiujaq se trouve dans la zone de pergélisol discontinu au sein du climat subarctique et se caractérise par une toundra arbustive et des lacs thermokarstiques. Kangiqsualujjaq est situé dans la zone de pergélisol discontinu au sein du climat subarctique, mais se caractérise par des vallées profondes façonnées par le retrait des glaciers et des falaises abruptes. Salluit est le seul endroit qui se trouve dans la zone de pergélisol continu et dans un climat de bas-arctique. Il est caractérisé par une toundra, entourée de plateaux rocheux et d'une topographie vallonnée.
Les mesures sur le terrain sont prévues en 2023 et 2024 dans le cadre de campagnes d'au moins quatre semaines, une ou deux fois par an. Les mesures de flux seront effectuées le long d'un transect prédéfini, comprenant des points d'échantillonnage d'orientation avec des coordonnées GPS. Sur ces points, des petits drapeaux de couleur vive sur des bâtons de métal ou de bois facilitent l'orientation sur le terrain. Le transect fait environ 500 m de long et les mesures de flux de GES sont effectuées tous les 10 m en direction du point d'échantillonnage suivant. La conception exacte reste à définir. Les flux gazeux sont mesurés à l'aide des analyseurs portables de CO2, CH4 et N2O. Les flux gazeux sont secondés avec des échantillons de sol prélevés dans la couche arable (0 - 10 cm). À l’aide de ces échantillons de sol, la densité apparente, la densité des particules, le pH, ainsi que la matière organique du sol (SOM), le C et le N, et la teneur en argile sont déterminés.