Rétroactions de la végétation arctique sur le régime thermique du pergélisol et le carbone du sol

1. Résumé du projet

La toundra arctique est un écosystème où les changements globaux sont les plus intenses de la planète, mais où les rétroactions de l’écosystème sur la dynamique du pergélisol et du carbone du sol sont encore mal comprises. Au-delà de l’effet direct du réchauffement de l’atmosphère, nous avançons l’idée que les changements de végétation dans l’Arctique sont suffisamment importants pour entrainer des modifications notables de la qualité de la matière organique végétale déposée dans le sol et de chacun des termes du bilan d’énergie de surface. Ces changements entraineront des rétroactions soit positives soit négatives à la dynamique de dégradation du pergélisol et du C exposé à la décomposition. Nous supposons enfin que la direction des rétroactions est déterminée par les caractéristiques de la végétation. Notre projet a pour objectif de mieux comprendre la réponse du pergélisol en termes de bilan d’énergie et de C face à des dynamiques de communautés végétales de la toundra arctique. Pour cela, nous utiliserons des sites d’observation et de manipulation de longue durée sur l’île Bylot (Haut Arctique Canadien), une zone où les conditions climatiques sont encore favorables à la création de pergélisol. En s’intéressant aux dynamiques de la couche active et du plafond du pergélisol (avec des profondeurs de forage de 2 m) sur 42 parcelles où des changements de végétation ont été observés et documentés ces 20 dernières années ; cette recherche sera conséquente et inédite, permettant une avancée majeure en science des écosystèmes arctiques. Le premier volet sera sur la dynamique du pergélisol, le second sur la dynamique du carbone du sol et le troisième une extrapolation par modélisation numérique de nos résultats. La force de notre équipe réside dans les multiples interfaces entre les disciplines de géographie physique, biogéochimie, écologie et paléoécologie, indispensables au succès de notre projet.