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Michaël Prince

 

Étudiant 2è cycle

Département de géomatique appliquée, Université de Sherbrooke

Campus de Sherbrooke
2500, boul. de l'Université
Université de Sherbrooke
Sherbrooke
Québec, Canada
J1K 2R1

819.821.8000 poste 62506
Michael.Prince@USherbrooke.ca

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Suivi du gel/dégel de surface de la forêt boréale canadienne en lien avec la variabilité climatique par télédétection multi-source

La forêt boréale est le deuxième plus grand biome forestier du globe et couvre 5.5 millions de km2 au Canada, soit plus de la moitié du territoire canadien. Le réchauffement climatique dans cette zone boréale, significatif depuis le milieu du siècle dernier, a de multiples impacts sur la dynamique de cet écosystème, notamment sur les cycles de gel/dégel de surface qui influencent les flux de carbone. Une longue saison de dégel peut engendrer un bilan positif de l’émission de carbone du milieu boréale par une capacité accrue de la végétation à capter le CO2, alors qu’une saison plus courte va diminuer la captation de CO2 par la végétation. La forêt peut ainsi passer de source de CO2 à un puit de CO2 les années où la durée de gel est significativement réduite. De plus, le couvert nival en zone boréale directement lié aux conditions climatiques (précipitions et température) peut aussi jouer un rôle majeur dans cette dynamique par son effet isolant du sol sous la canopée. Mieux comprendre et suivre la variation de ces cycles en lien avec le réchauffement climatique est un élément clé du bilan de carbone à l'échelle du Globe. Le manque crucial de stations météorologiques des régions nordiques fait de la télédétection satellite un outil privilégié pour suivre cette évolution.

Plus spécifiquement, les micro-ondes passives permettent d'appréhender ces processus au pas de temps journalier et aux mêmes échelles spatiales des modèles climatiques (10 à 40 km). Cependant, le signal gel/dégel micro-onde résultant d'un fort contraste diélectrique entre un sol gelé et non gelé est perturbé par le couvert nival et les variations de ses propriétés thermodynamiques. En forêt, l'effet possible de la phénologie végétale sur le signal micro-onde est aussi mal caractérisé.

L'objectif de cette maitrise vise à mieux caractériser, dans la zone boréale canadienne, la dynamique du cycle annuel du gel/dégel de surface à partir de données satellites multi-sources. En particulier l'exploitation conjointe des données micro-ondes multifréquences (AMSR-E/-2, SMOS/SMAP) devrait permettre une meilleure distinction des effets du gel, de la neige au sol et de la végétation sur le signal mesuré. L’utilisation d’une série de mesures in situ des conditions de sol et de neige sur plusieurs stations météorologiques et nivales à travers la forêt boréale et en zone subarctique au Canada permettra de valider et mieux comprendre les informations satellitaires reliées aux cycles gel/dégel (début, fin, durée, redoux hivernaux, croute de glace…).

De plus, deux réseaux de capteurs de températures insérés dans le sol (i-button) déployé sur 14 km permettront d'évaluer l’effet de la variabilité spatiale du gel/dégel. L’analyse visera à relier le signal gel/dégel micro-onde en lien avec la variabilité climatique et spatiale, prenant en compte la dynamique du couvert nival (GlobSnow-2) et la phénologie des écosystèmes boréaux et subarctique (indice de végétation (NDVI) et indice foliaire (LAI).

 
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