Dynamique transitoire des biogéosystèmes nordiques en réponse aux changements climatiques

北欧生物系统对气候变化的反应动态变化

• 批准号: RGPIN-2015-03891
• 负责人: Fortier, Daniel
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Université de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=650965
• 关键词: Dynamique; transitoire; des; biog; osyst

Selon les plus récentes simulations du climat, l'impact des changements climatiques sera ressenti plus fortement et plus rapidement au niveau des hautes latitudes qu'ailleurs sur la planète. Avec comme objectif d'évaluer les réponses dynamique et transitoire des biogéosystèmes nordiques aux changements climatiques, nous étudions les interactions entre le climat, le pergélisol et le milieu biotique à travers le temps et l'espace. Les biogéosystèmes à l'étude sont situés le long d'un transect latitudinal permettant d'observer un large spectre de conditions de pergélisol au sein du Canada, selon un fort gradient climatique et environnemental. La recherche portera d'abord sur l'impact des climats et environnements passés sur la nature, la formation, la distribution et les propriétés de la glace du pergélisol, éléments structurants des géosystèmes nordiques. Pour cela des modèles cryostratigraphiques spatialement explicites seront développés à partir de photogrammétrie à haute résolution validée par des profils topographiques, des forages et des profils géophysiques du pergélisol. L'âge et les propriétés géotechniques et géochimiques du pergélisol (sédiment, glace, matière organique, nutriments) seront déterminés en laboratoire et intégrés aux modèles cryostratigraphiques. Afin d'évaluer la réponse dynamique des biogéosystèmes aux changements climatiques, certains processus géomorphologiques clés contribuant à accélérer la dégradation thermique et physique du pergélisol seront caractérisés et quantifiés sur le terrain. Ces études seront ensuite complétées par la modélisation physique de ces processus au sein des simulateurs environnementaux du Geocryolab permettant de reproduire le climat et les conditions de pergélisol étudiés sur le terrain. Les simulateurs comprennent des senseurs thermiques, mécaniques et hydrogéologiques permettant de déterminer avec précision les propriétés d'échantillons de pergélisol lors de la réalisation des expériences, ceci avec un contrôle expérimental rarement atteint sur le terrain. La modélisation physique permettra d'étudier, à des échelles spatiales et des niveaux de complexité expérimentale différents, la dynamique du pergélisol en réponse à différents processus et aux scénarios de gel et de dégel résultant des simulations de changements climatiques régionaux. Les résultats obtenus seront enfin utilisés pour développer des modèles numériques de la réponse thermo-mécanique du sol au dégel en couplant les transferts de chaleur conductifs et convectifs aux transferts de masse. Ces données sont cruciales pour évaluer la réponse dynamique et la résilience du pergélisol aux changements climatiques et environnementaux et l'impact de la dégradation du pergélisol sur le cycle du carbone, la dynamique hydrologique et biotique continentale et ultimement sur l'évolution du paysage et des écosystèmes nordiques canadiens.**

在最近的气候模拟中，气候变化对地球上高纬度地区的影响更为强烈和迅速。由于客观地评价了北方生态系统对气候变化的动态和过渡性反应，我们研究了气候、土壤和生物环境之间的相互作用，从而穿越了时间和空间。研究的土壤系统位于加拿大Au土壤条件的一个大范围的纬度渗透性样带上，具有气候梯度和气候条件。气候和降水对土壤的性质、形成、分布和性质的影响，以及北方地质系统的结构性要素。为使寒冻地层模型的空间解释更加明确，我们对寒冻土的地形剖面、植被剖面和地球物理剖面进行了有效的摄影测量。L'âge et les propriétés géotechniques et géochimiques du pergélisol（sémentum，glace，matière organique，nutriments）seront déterminés en laboratoire et intégrés aux modèles cryostratigriques.在评估土壤系统对气候变化的动态响应时，某些地貌过程对土壤退化的加速和土壤在地形上的性质和数量有很大贡献。这些研究是通过渗透性地冻实验室模拟土壤的过程Au的模拟物理学来完成的，以再现地形上土壤研究的气候和条件。该模拟器由传感器、机械和水文地质学组成，通过精确确定实验室土壤的特性来确定，并通过控制地形上的实验测量来确定。La modélisation physique permettra d'étudier，à des ésanitatiales et des niveaux de complexité expérimentale différents，la dynamique du pergélisol en réponse à différents processus et aux scénarios de gel et de dégel resultant des simulations de changements climatiques régionaux.所获得的结果可用于确定耦合热传导和对流传热的热-机械耦合Au溶胶的数值模型。这些资料对于评价土壤对气候和气候变化的动态响应和响应，以及土壤退化对碳循环、大陆水文和生物动力学的影响，以及对加拿大北部土地和生态系统演变的最终影响至关重要。