La dégradation des coins de glace a entrainé une diminution immédiate de l’humidité du sol et de la profondeur de la couche active dans les polygones affectés par le ravinement – comme l’ont montré Godin et al. (2016) – dont les conditions environnementales se sont donc rapprochées de celles des milieux mésiques. Un changement de végétation progressif mais important s’est opéré en conséquence, avec l’émergence, cinq à dix ans après le début de la perturbation, d’espèces de milieu mésique comme Arctagrostis latifolia et Salix spp. au détriment d’espèces hydrophiles telles que Carex aquatilis, Eriophorum scheuchzeri et Dupontia fisheri.

Les milieux humides du Haut-Arctique sont donc très sensibles aux ravinements de thermo-érosion, qui peuvent rapidement entrainer une transformation significative du paysage de polygones à centre déprimé. La transition vers des milieux plus secs pourrait à terme diminuer les ressources de nourriture des herbivores – qui sont friands d’espèces de milieux humides – ainsi que modifier les émissions de gaz à effet de serre.

Les dernières observations montrent par ailleurs que dix ans après le début du ravinement, les régimes hydrique et thermique des polygones perturbés n’ont toujours pas atteint l’équilibre avec les nouvelles conditions environnementales tandis que les espèces de milieu mésique qui y dominent sont encore moins abondantes que dans les milieux mésiques intacts environnants. Il est donc à présent primordial de mettre en place un suivi à long terme de la dynamique du pergélisol en réponse aux perturbations et de la végétation qui y est associée.

Retrouvez l’intégralité de l’étude en cliquant sur le lien ci-dessous :

Perreault, N., Lévesque, E., Fortier, D. and Lamarque L. J.: Thermo-erosion gullies boost the transition from wet to mesic tundra vegetation, Biogeosciences, 13, 1237-1253, 2016.

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Le ravinement de thermo-érosion érode et abime les côtés de ces bols, change leur capacité de retenir l’humidité et peut forcer un changement du régime thermique de la couche active. Un seul ravin peut abimer des centaines de polygones, et les ravins peuvent se compter par dizaines au site d’étude.

Des polygones intacts et érodés localisés à proximité les uns des autres ont été étudiés, instrumentés et comparés durant 2012-2013.  Le polygone humide sature en humidité dans presque tout son centre en début de saison et lors des précipitations; il s’assèche progressivement durant l’été en surface en fonction de l’approfondissement de la couche active. Son bilan d’humidité est supérieur aux polygones perturbés. L’évolution de la couche active est progressive et ressemble à celle d’un autre polygone humide étudié. La végétation est relativement uniforme en son centre (ex: Carex sp.).

Par contre les polygones perturbés sont très variables: certaines zones à l’intérieur d’un polygone érodé peuvent rester humides, quand une autre sera particulièrement sèche. La profondeur de la couche active peut soit ressembler à celle qui se trouve dans un polygone humide, ou même s’amincir significativement. Des ensembles de plantes séchées témoignent de la transition d’humide vers plus sec, ainsi que l’arrivée d’espèces plus adaptées à un environnement moins humide. Donc au sein d’un polygone érodé il y a une variation intra qui ne sera pas nécéssairement retrouvée de manière identique d’un polygone érodé à l’autre (variation inter), en fonction de la sévérité de la perturbation de chaque polygone et de sa proximité au ravin.

À l’échelle de la décénnie, cela signifie que le ravinement cause une situation d’hétérogénéité dans les polygones, et induit un régime d’humidité généralement plus sec, et ce bien au-delà de la zone directement ravinée.

Tous les détails et les figures se trouvent dans l’article :

Godin, E.; Fortier, D. & Lévesque, E.
Nonlinear thermal and moisture response of ice-wedge polygons to permafrost disturbance increases heterogeneity of high Arctic wetland
Biogeosciences, 2016, 13, 1439-1452

Pour consulter son mémoire, cliquez ici!

Le jury était composé de :

• Jan Franssen, Professeur au département de Géographie de l’Université de Montréal, Président rapporteur;
• Daniel Fortier, Professeur au département de Géographie de l’Université de Montréal, Directeur de recherche;
• Michel Allard, Professeur au département de Géographie de l’Université Laval, Membre du Jury;
• François Costard, Directeur de Recherche, CNRS, Géosciences, Université Paris-Sud, Examinateur Externe;
• Sjoerd Roorda, Professeur au département de Physique de l’Université de Montréal, Représentant de la Faculté des Études Supérieures.

La présentation dura environ 30 minutes, suivie d’une période de questions qui dura environ 2h30.

Pendant la soutenance, les membres du jury à gauche et Michel Allard en téléconférence (dans l’écran). Crédit photo : Josée Turcotte

Ma thèse est structurée en chapitres, soit un article par chapitre (Ch. II à V), précédé d’une introduction générale (Ch. I):

1. Chapitre I : Introduction générale : présente le site à l’étude, la mise en contexte et la pertinence de la recherche. Présentation des questions/objectifs de recherche, c’est-à-dire :
   1. approfondir les connaissances géomorphologiques propres au ravinement de thermo-érosion;
   2. examiner, caractériser et quantifier les impacts du ravinement;
   3. considérer le rôle de celui-ci dans une optique d’évolution du paysage périglaciaire à court et moyen terme;
2. Chapitre II : Géomorphologie d’un ravin de thermo-érosion, Ile Bylot, NU, Canada;
3. Chapitre III : Évolution spatiale et temporelle des ravins de thermo-érosion;
4. Chapitre IV : Effet du ravinement de thermo-érosion sur l’écoulement et la perte des sols;
5. Chapitre V : Dynamique non-linéaire des transferts thermiques et de l’humidité des polygones humides dans le Haut-Arctique suivant une perturbation du pergélisol.

La période de questions fut dynamique – parfois colorée, mais dans tous les cas intense. Le support de l’assistance à mon égard était palpable et je lui en suis très reconnaissant!

La première question du premier tour de question, par M. Costard, dura environ 10 min – soit une dizaine de sous-points dans la question. Quelques exemples de ces sous-points :

1. Quel est, selon ma compréhension, le rôle de la température de l’eau sur la dynamique de la thermo-érosion ? Comparativement au rôle de l’érosion mécanique par exemple?
2. Quelles sont les raisons qui expliquent que le taux d’érosion du ravin à l’étude varie de très , suite à son initiation vers 10 fois moins les années suivantes ?
3. Dans ma thèse, je présente des analogies de la dynamique de ravinement avec des ravins en zones arides. Quel est le lien ? (le jury en entier semblait intrigué par cette analogie)

Il y a deux tours complets de questions/réponses de la sorte – et un troisième tour partiel, suivi de quelques questions provenant de l’assistance, avant le début des délibérations vers 16 :20. Ce fut bref, le verdict tomba après une discussion d’une dizaine de minutes par le jury en huis clos. Résultat : Excellent !

Moment critique, la présentation du verdict du jury par le Président-Rapporteur. Crédit photo: François Costard.

La soutenance fut suivie par un goûter organisé par Josée Turcotte et Daniel Fortier, avec une généreuse contribution en nourritures et breuvage d’un membre de la famille et la main-d’œuvre par les membres du laboratoire et amis J

Un directeur et un étudiant contents! Crédit photo: François Costard.

Merci à tous pour votre présence – ce fut vraiment un événement exceptionnel !

Etienne

Moi devant mon affiche au colloque annuel du Centre d’études Nordiques. Crédit photo : Daniel Fortier

Le colloque annuel du Centre d’études Nordiques (CEN) à Trois-Rivières m’a permis de présenter pour la première fois les résultats préliminaires de mon projet de maîtrise à un public scientifique! Mon affiche traite des caractéristiques morphologiques d’un pergélisol s’étant stabilisé après une perturbation par thermo-érosion. À l’Île Bylot, plusieurs ravins de thermo-érosion ont été observés; ils demeurent dans le paysage lorsqu’ils se stabilisent après quelques décennies. Cette stabilisation engendre des nouvelles caractéristiques pour le pergélisol de surface, et il est primordial d’en connaître davantage sur ce nouvel état. Les résultats préliminaires indiquent une présence accrue de glace dans la partie supérieure du pergélisol; cette glace vient modifier la quantité de chaleur latente du pergélisol, ce qui a un effet sur sa stabilité thermique! Mes analyses de laboratoire des prochaines semaines me permettront de quantifier cette chaleur latente.

Durant le colloque, j’ai aussi eu la chance de discuter de thermo-érosion avec le passionné François Costard, en plus d’en apprendre davantage sur une panoplie de travaux de recherches nordiques. Merci au CEN

Le témoignage a pris la forme d’un discours-express d’environ 5 minutes à la fin de la période de communications orales, suivi de la présentation d’une affiche. Si ça peut en avoir sensibilisé quelques un(e)s aux risques potentiels du travail de terrain dans le Nord, ce témoignage aura été utile.

La référence complète ainsi que le PDF de l’affiche sont disponibles ici.

Support visuel lors du discours-express

Support visuel lors du discours-express

Présentation du discours-express (Photo : C. Barnard)

Résumé :

Ah, le travail de terrain… activité indispensable du chercheur nordique. Premier grand défi pour certains, voyage de routine pour d’autres, expérience formatrice pour tous. La planification d’une campagne de terrain dans le Nord inclut typiquement une panoplie de tâches de toutes sortes : réunions, appels, courriels, réservations, calculs, emballage, calibration, etc. Cela demande temps, argent et énergie. Souvent au bas de la ‘liste des priorités’ figurent 1) un cours de secourisme en régions éloignées et 2) une assurance (généralement privée) en cas de transport d’urgence. Dans le cadre de ce témoignage, nous verrons pourtant que ces deux éléments doivent absolument figurer en priorité dans le ‘kit’ de tout chercheur nordique qui s’apprête à partir sur le terrain. C’est évidemment vrai dans le cas des étudiants et des employés, mais je démontrerai à quel point c’est encore plus pertinent et essentiel dans le cas des stagiaires postdoctoraux. Avis aux cœurs sensibles : du matériel radiographiquement explicite et des factures anormalement élevées seront montrées.

Présentation lors de la séance d’affiches (Photo : D. Fortier)

Le processus de thermo-érosion du pergélisol dans la zone de pergélisol continu

qui aura lieu ce 10 Février 2016 à 13:30 au C-2059, Pavillon Lionel-Groulx, Université de Montréal (indiqué sur la carte ci-dessous)

Au plaisir de vous y voir !

Une belle perspective sur la nature de ses travaux et une présentation de ses résultats bien accessibles pour tous !

Tous les détails ici : http://www.lapresse.ca/le-soleil/actualites/dossiers/percees-scientifiques-2015/201512/30/01-4935604-safari-aux-gaz-en-arctique.php