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Côte-Nord (2009-2012)

Dynamique du carbone associé aux tourbières de la Côte-Nord du Québec

Financement

  • CRSNG
  • Hydro-Québec

Résumé

Ce projet porte sur l’étude de la dynamique du carbone dans les tourbières boréales le long de la rive nord de l’estuaire et du Golfe du Saint-Laurent et qui sont actuellement affectées par les impacts de l’érosion côtière et dont on suppose aussi par le dégel récent du pergélisol dans les secteurs les plus à l’est. Ce projet a été soumis avec la collaboration des chercheurs Serge Payette de l’Université Laval et Pascal Bernatchez de l’Université du Québec à Rimouski.  Avec les activités de rayonnement de la professeure Garneau, il a cependant pris plus d’ampleur au niveau scientifique au cours de ses trois années de financement. Il intègre maintenant la collaboration de la professeure Anne de Vernal (GEOTOP, UQAM), celle de Martin Lavoie du centre d’études nordiques (CEN) de l’université Laval, d’Ian Strachan de l’université McGill  ainsi que Dan Charman et Iain Hartley de l’Université d’Exeter au Royaume Uni. Ce projet est divisé en deux volets principaux : 1) les composantes récente et holocène de la dynamique du carbone des tourbières nord côtières et 2) la dynamique actuelle de l’érosion côtière de l’estuaire et du Golfe du Saint-Laurent. Les résultats de ce projet permettront d’approfondir les connaissances des effets géomorphologiques, climatiques et anthropiques sur la dynamique du carbone des tourbières de la Côte-nord suivant un gradient de nordicité. Il comprend huit sous-projets en cours.

  1. Paléohydrologie et dynamique holocène du carbone des tourbières ombrotrophes de la Côte-Nord, Québec.
  2. Dynamique actuelle du carbone des tourbières côtières de la Côte nord du Saint-Laurent
  3. Caractérisation morphologique des mares de deux tourbières ombrotrophiques dans les régions de Baie Comeau et havre-Saint-Pierre, Côte-Nord, Québec.
  4. Reconstitution de l'histoire postglaciaire de la végétation dans les régions de Baie-Comeau et Havre Saint-Pierre
  5. Reconstruction climatique et environnementale postglaciaire de la région de Sept-Îles par une analyse palynologique de sédiments marins.
  6. Reconstitution à très haute résolution de la dynamique du carbone des tourbières dans les régions de Baie Comeau et d’Havre-Saint-Pierre et évaluation de la boucle de rétroaction sur le climat
  7. Interactions entre sol, végétation et feu dans la formation d’une tourbière ombrotrophe de la région de Baie Comeau sur la Côte-Nord, Québec.
  8. Rythme et modes de recul des falaises à sommet tourbeux de la Côte-Nord de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent

Objectifs

Les objectifs généraux du projet ont été définis en deux grands axes et partagés entre des aspects de dynamique contemporaine et des aspects de dynamique holocène des tourbières. Les aspects de dynamique contemporaine (Axe 1) visaient l’écologie (1a), l’érosion actuelle (1b) et les cycles biogéochimiques des tourbières côtières (1c), alors que les aspects de dynamique holocène (Axe 2) ont porté sur la reconstitution du niveau marin relatif qui a permis l’exondation des terres et la colonisation de celles-ci par une végétation terrestre sur laquelle des dépôts tourbeux se sont accumulés avec ou sans formation ultérieure de pergélisol.

AXE 1. DYNAMIQUE CONTEMPORAINE

Le volet Érosion côtière a été réalisé sous la direction du professeur Pascal Bernatchez de l’UQAR et défini selon les quatre objectifs suivants:

  1. Quantifier le rythme d’érosion côtière des falaises selon différentes périodes depuis 1931 
  2. Évaluer l’influence de différents paramètres climatiques sur la vitesse de recul des falaises 
  3. Mesurer la perte de superficie des milieux tourbeux et évaluer le volume des sédiments retournés vers les eaux côtières
  4. Évaluer la perte éventuelle des milieux tourbeux selon les scénarios climatiques appréhendés pour les prochaines décennies

Cycles biogéochimiques (équipe M. Garneau en collaboration avec I. Strachan, McGill)

  1. Mesurer les flux de CO2 et de CH4 à l’aide de chambres statiques à partir des tourbières choisies dans chaque sous-région
  2. Dans une des sous-régions, effectuer les mesures d’échanges écosystémiques nets de CO2 à l’aide d’une tour à turbulence de flux « eddy covariance »
  3. Évaluer la dynamique spatiale des différents biotopes de surface et mares à l’aide de photographies aériennes de haute résolution
  4. Étudier un secteur situé dans la zone de pergélisol sporadique plus en détail à la fois pour caractériser l’état actuel de la tourbe, la dynamique de la végétation de surface ainsi que pour mesurer les flux atmosphériques et aquatiques face à ces changements récents (retour ou non à des conditions de puits de carbone fonctionnel).

AXE 2. DYNAMIQUE HOLOCÈNE

(2a) Paléoécologie et dynamique holocène du carbone (équipe M. Garneau et S. Payette)

  1. Choix des tourbières selon le gradient de nordicité sur la Côte-Nord
  2. Reconstitution des taux d’accumulation de la tourbe en lien avec les variations du climat
  3. Retracer l’influence des fluctuations du niveau marin relatif sur la dynamique des tourbières côtières
  4. Déterminer les conditions paléoclimatiques ayant favorisé le développement et la fonte récente du pergélisol dans les tourbières

(2b) Paléoécologie et pédogéomorphologie des tourbières (équipe S. Payette)

  1. Choix des tourbières et échantillonnage des premiers horizons de tourbe basale
  2. Analyse macrofossile des bases de tourbe et évaluation de la durée de la période forestière
  3. Analyse pédogéomorphologique des dépôts sableux et détermination des conditions ayant prévalu avant la paludification des sites.

Tourbières à l’étude

Tourbières de la région de baie Comeau

  1. Tourbière Pointe-Lebel
  2. Tourbière  Manic
  3. Tourbière Baie

Tourbières de la région d’Havre-Saint-Pierre

  1. Tourbière Romaine
  2. Tourbière de la Pointe-des-Morts
  3. Tourbière Plaine

Étudiants gradués

  • Gabriel Magnan (Ph D, UQAM)
  • Luc Pelletier (Ph D, McGill)
  • Steve Pratte (Ph D, UQAM)
  • Arabelle Sauvé (M Sc., UQAM)
  • Antoine Thibault (M Sc., UQAM)
  • Mathieu Lemay-Tougas (M Sc., UQAM)
  • Nicole Sanderson (Ph D., Exeter)