Les limnopaysages affectés par le dégel du pergélisol: cycles biogéochimiques et potentiel de rétroaction climatique

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Le rôle des lacs dans le cycle global du carbone (C) a clairement été mis en évidence dans la dernière décennie. Ces écosystèmes sont des sites de transformation rapide du C par la photolyse de la matière organique et l'action des microorganismes. Ils sont d'importants sites de production de gaz à effet de serre (GES) et pourraient agir sur le climat par un mécanisme de rétroaction positive lorsque des stocks de C ancien sont impliqués. C'est une question particulièrement critique pour les régions arctiques riches en lacs, mares, rivières et milieux humides (qui constitue le limnopaysage), où d'immenses réserves de C sont mobilisées par le dégel accéléré du pergélisol. Les travaux réalisés par mon équipe permettent de constater une forte variabilité spatiale et temporelle dans les émissions de GES par ces systèmes, notamment reliée à leur grande diversité limnologique. Les extrapolations à l'échelle de la planète comportent encore beaucoup d'incertitude, liée à cette diversité mais aussi à une méconnaissance du fonctionnement de ces écosystèmes et à la disparité des méthodes employées. Nos travaux permettent d'évaluer avec plus de justesse la contribution des eaux douces arctiques au cycle global du C à travers une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent la minéralisation du C et les émissions GES et par l'emploi d'un éventail d'outils incluant la modélisation numérique. Mon programme de recherche s'intéresse particulièrement aux mares formées par le dégel du pergélisol, souvent ignorées des estimations globales et pourtant abondantes dans les paysages arctiques, et qui représentent de véritables réacteurs de C. Poursuivant dans la même veine et de manière plus ciblée, j'aborderai les questions suivantes avec mes étudiants au cours du prochain cycle de recherche: 1- Comment les caractéristiques limnologiques et édaphiques influencent les émissions de GES, incluant la turbulence, la structure thermique, la concentration en oxygène et en nutriments, la labilité du C, l'activité des microorganismes, la colonisation par les producteurs primaires, l'érosion du pergélisol et la connectivité sol-eau; 2- Quel est le rôle du régime lumineux sur la minéralisation des différents réservoirs de C; 3- Dans quelle proportion les GES émis proviennent du C récemment fixé par les plantes ou des anciennes réserves de C libérées par le dégel du pergélisol. Ces travaux contribueront à mieux comprendre la réponse des écosystèmes lacustres arctiques aux changements environnementaux, et à parfaire les projections climatiques en tenant compte des trajectoires biogéochimiques perturbées par le dégel du pergélisol et le verdissement de l'Arctique. Ce programme offre aux jeunes chercheurs un contexte riche en opportunités de collaborations et une occasion de développer les compétences logistiques, analytiques et rédactionnelles essentielles pour aborder les problèmes émergents auxquels la société fait face localement et globalement.