Pavillon Léon-Provancher
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Les changements climatiques ont des effets de plus en plus notables sur l'environnement et peuvent engendrer d'importantes modifications sur le fonctionnement des écosystèmes notamment en sols arctiques. On observe, entre autres, une hausse de la température moyenne de l'Arctique qui est près de quatre fois plus rapide que le restant du globe (Rantanen et al. 2022). Cette augmentation peut avoir des effets directs sur différents écosystèmes comme le sol et indirects tels qu'une productivité, une densité et une répartition plus importantes des communautés végétales dans ces milieux (Cadieux et al. 2008). De telles modifications au niveau des écosystèmes peuvent potentiellement influencer les stocks de carbone organique dans les sols de l'Arctique et l’importance de l’influence des effets indirects par les changements de communautés végétales sur le stockage du carbone du sol est encore méconnue à ce jour.
Le principal objectif de ce projet est de déterminer les traits fonctionnels des communautés végétales qui sont associés à l'accumulation du carbone organique en sols arctiques notamment sur deux catégories de matière organique soit particulaire (POM) et associée aux minéraux (MAOM). Les autres objectifs sont de déterminer la qualité, la quantité de matière organique et la composition en carbone de ces deux catégories ainsi que celles des biomasses microbienne et racinaire. Également, dans le but d'étudier et de séparer les effets environnementaux directs (ex. température et humidité du sol) des effets indirects passant par une modification des communautés végétales sur les stocks de carbone du sol de la toundra arctique, des analyses de pistes seront utilisées.
Le site d'étude se situe au Nunavut dans la vallée de Qarlikturvik sur l'île Bylot (parc national Sirmilik). Ce site a été établi en 2002 et est caractérisé par un gradient hydrologique et un gradient de fertilisation en azote et en phosphore. De plus, une pression de broutement est exercée sur ce site par l'Oie des neiges.
Des prélèvements des 20 premiers centimètres de la couche active du sol seront effectués sur des stations préalablement établies sur le site d'étude dans le but de déterminer les variations du stockage du carbone organique le long des différents gradients. Des mesures d'humidité, de température, de pH et de conductivité du sol seront également prises avant, pendant et suite au prélèvement. Les échantillons seront finalement congelés en prévision d'analyses lors du retour. Ces analyses incluent, suite à la séparation des catégories de matière organique, une caractérisation isotopique et la quantification de ces catégories et des biomasses racinaires et microbienne. Les traits fonctionnels seront sélectionnés en fonction de leur capacité à modifier le stockage du carbone organique dans le sol soit en favorisant son accumulation (ex. indice de surface foliaire ou LAI), sa minéralisation (ex. demande en azote) ou sa répartition dans le sol (ex. densité racinaire).
Cadieux, M. C., Gauthier, G., Gagnon, C. A., Bêty, J., Berteaux, D., & Lévesque, E. (2008). Monitoring the environmental and ecological impacts of climate change on Bylot Island, Sirmilik National Park. Université Laval, Report, Quebec, Canada.
Henneron, L., Kardol, P., Wardle, D. A., Cros, C., & Fontaine, S. (2020). Rhizosphere control of soil nitrogen cycling: a key component of plant economic strategies. New Phytologist, 228(4), 1269-1282.
Luo, T., Pan, Y., Ouyang, H., Shi, P., Luo, J., Yu, Z., & Lu, Q. (2004). Leaf area index and net primary productivity along subtropical to alpine gradients in the Tibetan Plateau. Global Ecology and Biogeography, 13(4), 345-358.
Rantanen, M., Karpechko, A. Y., Lipponen, A., Nordling, K., Hyvärinen, O., Ruosteenoja, K., ... & Laaksonen, A. (2022). The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979. Communications Earth & Environment, 3(1), 1-10.