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Audrey Veillette

 

Étudiante 2è cycle

Département de géographie environnementale, Université de Montréal

Pavillon Strathcona
520, Chemin de la Côte Ste-Catherine
Montréal
Québec, Canada
H2V 2B8

514.343.6111 poste 33546
veilletteaudrey@gmail.com

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Cryostratigraphie des ravins de thermo-érosion, Île Bylot (Nunavut)

L’environnement périglaciaire de la vallée Qarliturvik à l’Île Bylot (Nunavut) est caractérisé par la forte présence de polygones à coins de glace. C’est dans ces réseaux riches en glace que l’apport d’eau provenant de la fonte de neige peut contribuer à la formation de ravins, initiés par les échanges de chaleur convectifs entre l’eau et le pergélisol. Ces ravins modifient fortement les flux de matière (sédiments, C, nutriments) au sein du géosystème. Les processus de dégradation du pergélisol par les ravins de thermo-érosion peuvent s’avérer très rapides; des recherches antérieures observent des reculs par érosion thermique de l’ordre de dizaines de mètres en quelques semaines seulement. Cependant, des mécanismes de stabilisation réduisent localement l’érosion et entraînent au cours des années une ré-aggradation du pergélisol. La recherche tente de déterminer quels sont les impacts de la stabilisation des ravins de thermo-érosion sur la morphologie et la cryostratigraphie du pergélisol, dans une optique d’évolution du paysage périglaciaire. Des résultats préliminaires indiquent que les ravins stabilisés sont caractérisés par la formation de glace d’aggradation associée à la remontée du plafond du pergélisol. L’étude porte spécifiquement sur un ravin stabilisé depuis plusieurs décennies. À l’aide d’une caractérisation 3D du ravin et d’études chrono-cryostratigraphiques, nous allons déterminer le contexte spatio-temporel de l’érosion, de la stabilisation et de la ré-aggradation du pergélisol. Ces données seront utilisées pour estimer la chaleur latente que représente le nouveau volume de glace de la partie supérieure du pergélisol et les implications quant à la résilience du pergélisol des ravins stabilisés face aux changements climatiques et leur rôle dans l’évolution du paysage périglaciaire.

La méthodologie consistera à cartographier précisément à l’aide d’un système de positionnement et de datation par satellites (GNSS = Global Navigation Satellite System) différentiel la morphologie d’un ravin stabilisé, en étendue et en profondeur afin de l’intégrer au sein d’un système d’information géographique tridimensionnel. Les séquences cryostratigraphiques seront acquises avec un géoradar suivant un quadrillage serré avec des antennes de 50 et 200 MHz pour sonder le pergélisol (0-8m), le long de sections transversales du ravin. Conjointement, l’extraction de carottes de pergélisol permettra la validation des résultats obtenus par le sondage géoradar, et les logs de forage seront intégrés au SIG pour obtenir une représentation tridimensionnelle de la cryostratigraphie entre et au-delà des trous de forage. À plus fine échelle, l’analyse des carottes de pergélisol par tomodensimétrie permettra d’observer et analyser les cryostructures du pergélisol, l'orientation des bulles d'air indiquant la propagation du front de gel, ainsi que la teneur volumétrique en glace et en sédiments. Conjointement, la datation au radiocarbone de la matière organique des plantes ayant colonisées les ravins permettra d’estimer le temps requis pour stabiliser la surface. Finalement, c’est avec l’utilisation du modèle cryostratigraphique qu’il sera possible d’évaluer la quantité de chaleur latente comprise dans la glace d’aggradation de la partie supérieure des sections transversales à l’étude, le facteur clé pour l'équilibre thermique et mécanique des ravins stabilisés.

Les résultats de l’étude permettront de mieux comprendre le rôle de la formation de glace dans le processus de stabilisation spatio-temporel des ravins de thermo-érosion au sein du paysage périglaciaire. L’impact des ravins sur les flux d’énergie et de matières au sein des géosystèmes n’est actuellement pas pris en compte dans les modèles d’évolution du pergélisol en réponse aux changements climatiques.

 
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