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Yohanna Klanten

 

Étudiante 3è cycle

Département de géographie, Université Laval

Pavillon Abitibi-Price
2405 rue de la Terrasse
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

4186562131 poste 402838
yohanna.klanten.1@ulaval.ca

 

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Projet de recherche

Les lacs de la vallée de Stuckberry: Sentinelles des changements environnementaux dans le Haut-Arctique

Introduction

Parmi les écosystèmes des hautes latitudes, les lacs sont particulièrement sensibles aux variations environnementales. En étudiant leurs conditions actuelles et passées à travers leurs sédiments, ce projet vise à permettre une meilleure compréhension du fonctionnement de ces écosystèmes du Haut-Arctique et de leurs rôles dans le système climatique mondial. La série de quatre lacs de la vallée de Stuckberry est l’un des écosystèmes terrestres les plus nordiques au monde. Ces lacs se sont révélés diversifiés et atypiques dans leurs conditions limnologiques. Dans le contexte de ma maîtrise, j’ai analysé des mesures physico-chimiques de leurs colonnes d’eau et j’ai récolté des carottes de sédiments que j’ai analysées pour reconstruire les changements environnementaux passés. Cependant, le fonctionnement de ces écosystèmes inhabituels est mal connu et une meilleure caractérisation est nécessaire pour interpréter de manière fiable les changements passés dans l’enregistrement sédimentaire.

Objectifs

Mon premier objectif est de modéliser la dynamique annuelle de la limnologie physicochimique des lacs de la vallée de Stuckberry. La vallée était complètement méconnue avant 2017 et a été échantillonnée trois fois, toujours au printemps. Les analyses réalisées jusqu’à maintenant se limitent à la période de l’année caractérisée par un couvert de glace. Les conditions limnologiques suivent des cycles annuels qu’il est crucial d’étudier afin de mieux comprendre ces lacs, leur susceptibilité aux changements, et leur valeur comme sentinelles et intégrateurs des changements environnementaux.

Mon second objectif est de reconstituer les changements à long terme à partir d’une carotte prise dans l’océan adjacent et d’ainsi contribuer à une meilleure compréhension des liens entre les écosystèmes terrestres côtiers et l’océan Arctique.

Sites d'études

Dans le parc national Quttinirpaaq sur l'Île d'Ellesmere, Nunavut, la vallée de Stuckberry monte de l'océan pour englober une série de quatre lacs (SV1, SV2, SV3 et SV4) qui n'avaient pas été explorés avant notre premier échantillonnage. SV1 est à la tête du transect d'altitude, alors que SV4 est le plus proche de la mer. La limite marine dans cette région était de 124 m, ce qui signifie que ces lacs étaient des dépressions sous-marines lorsque les environnements glaciomarins sont apparus après le retrait des glaciers ~11,4 cal ka BP. Le soulèvement isostatique a ensuite séparé séquentiellement les lacs de l'océan. Les deux lacs les plus près de la côte sont petits, ont moins de 10 m de profondeur et étaient anoxique au fond lors de nos échantillonnages au printemps. Les deux lacs plus haut dans la vallée sont plus gros, plus profonds (27 et 49 m) et avaient des colonnes d'eau bien oxygénées.

Matériel et méthodes

Au printemps 2019, nous avons installé des mouillages dans la colonne d’eau des lacs qui permettront de mesurer la température de l’eau, la conductivité et l’oxygène dissout à différentes profondeurs. Les données seront mesurées toutes les heures durant une année complète, puis nous irons récupérer les mouillages à l'été 2020 pour récolter les données. Nous avons aussi récolté une carotte de sédiments marins dans l’océan Arctique dans la baie adjacente à la vallée. J’analyserai les changements dans la géochimie de cette carotte et utiliserai des marqueurs biolipidiques provenant d’algues de glace.

Résultats attendus

Avec les données provenant des sondes, je modéliserai la dynamique de brassage, les changements dans les conditions de glace des lacs et dans la consommation d’oxygène par les bactéries. Très peu d'études ont examiné les conditions prédominantes des lacs sous la glace dans l'extrême Arctique étant donné les difficultés logistiques. Pourtant, la compréhension du fonctionnement des écosystèmes aquatiques dans leur cycle annuel est cruciale pour l’interprétation des reconstructions paléoenvironnementales. Les analyses des biomarqueurs lipidiques des algues de glaces permettront la reconstruction paléoenvironnementale de la glace marine. Les variations décelées de la glace marine pourront ensuite être comparées aux reconstructions faites à partir des sédiments des lacs lors de mes travaux de maîtrise. Cela permettra de combler un manque de connaissance en ce qui a trait à l’interconnexion des milieux terrestres côtiers et la banquise arctique.

 
 
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