Axe 1L'analyse de la structure et du fonctionnement des environnements nordiques continentaux
La compréhension de l'état actuel des géosystèmes et des écosystèmes nécessite une connaissance approfondie de leur histoire ancienne et récente. Nous examinons comment les géosystèmes nordiques ont été influencés par l'histoire glaciaire et post-glaciaire. Nous étudions les interactions entre les espèces et les effets des perturbations sur la structure et la composition des écosystèmes. Des simulations à l'échelle du modèle régional climatique canadien sont entrepris pour prévoir les transformations des paysages nordiques en tenant compte des propriétés du pergélisol, du régime hydrique et des couverts végétal, nival et glaciel. Ces travaux sont appuyés par l'utilisation et le développement d'un réseau instrumental de suivi environnemental ainsi que par l'utilisation des méthodes à la fine pointe de la technologie.
Équipe de recherche : Michel Allard* [2009-...], Dominique Arseneault, Pascal Bernatchez, Monique Bernier, Dominique Berteaux, Joël Bety, Najat Bhiry, Stéphane Boudreau, Thomas Buffin-Bélanger, Yves Bégin, Steeve Côté, France Dufresne, Richard Fortier, Pierre Francus, Gilles Gauthier, Bernard Hétu, Patrick Lajeunesse , Isabelle Laurion, Claude Lavoie, Martin Lavoie, Connie Lovejoy, Esther Lévesque , Christian Nozais, Taha B. M. J. Ouarda, Serge Payette, Reinhard Pienitz, Monique Poulin, Milla Rautio, Line Rochefort, Luc Sirois, Jean-Pierre Tremblay, Warwick F. Vincent
Thème 1.1 - Comprendre l'origine et la dynamique des géosystèmes nordiques
Ce thème porte sur l'analyse des transformations spatio-temporelles des paysages par l'histoire glaciaire et post-glaciaire pour mieux comprendre la nature, les caractéristiques, la répartition, l'origine et l'évolution géologique et géomorphologique des milieux terrestres et côtiers nordiques au Quaternaire. Trois aspects sont abordés: 1) la nature, les caractéristiques, la répartition, l'origine et l'évolution des formes et dépôts de surface; 2) l'histoire et la dynamique des inlandsis laurentidien et innuitien, particulièrement les limites de leur extension maximale, leurs phases de stabilité et d'instabilité, ainsi que les liens entre ces événements et les changements climatiques passés; et 3) l'histoire géomorphologique holocène et récente (variation des niveaux des lacs, tracés des rivières, dynamique des versants, système des cratères) en lien avec les changements climatiques post-glaciaires.
Équipe de recherche : Patrick Lajeunesse* [2009-...], Michel Allard, Pascal Bernatchez, Najat Bhiry, Thomas Buffin-Bélanger, Yves Bégin, Pierre Francus, Bernard Hétu, Reinhard Pienitz
Thème 1.2 - Comprendre la structure et le fonctionnement des écosystèmes nordiques
La compréhension des relations trophiques entre les organismes qui composent les écosystèmes doit reposer sur de solides connaissances des facteurs historiques ayant modelé ces écosystèmes. La dynamique des écosystèmes (terrestres, lacustres, riverains ou côtiers) est tributaire de l'effet combiné des perturbations (feux, épidémies d'insectes, changement climatique, exploitation du territoire) qui agissent à différentes échelles spatiales et temporelles et de processus biotiques (compétition, herbivorie, prédation). En milieu terrestre, nous étudions les biocénoses nordiques en évaluant la dynamique des différentes strates végétales et populations animales et les interactions entre ces espèces. En milieu aquatique, nous étudions comment les variables physico-chimiques influencent la structure biologique et comment certains facteurs permettent le maintien de la biodiversité.
Équipe de recherche : Stéphane Boudreau* [2009-...], Dominique Arseneault, Dominique Berteaux, Joël Bety, Steeve Côté, France Dufresne, Gilles Gauthier, Isabelle Laurion, Claude Lavoie, Martin Lavoie, Connie Lovejoy, Esther Lévesque , Christian Nozais, Serge Payette, Reinhard Pienitz, Monique Poulin, Milla Rautio, Line Rochefort, Luc Sirois, Jean-Pierre Tremblay, Warwick F. Vincent
Thème 1.3 - Modéliser les transformations des paysages nordiques à l'échelle du modèle régional climatique canadien
La nouvelle génération de modèles climatiques à haute résolution spatiale (cellules de 40 x 40 km) intégrera les échanges entre l'atmosphère, la végétation et le pergélisol. L'objectif est d'inclure les échanges énergétiques entre l'atmosphère et la surface terrestre dans la simulation numérique afin de prédire les impacts en cascade sur les environnements nordiques et les infrastructures humaines. Il est essentiel de représenter dans une base géoréférencée les paramètres thermiques des matériaux géologiques de surface et des couverts végétal, nival et glaciel nécessaires aux calculs. Ces paramètres de modélisation sont dérivés de nos connaissances sur les propriétés intrinsèques des matériaux géologiques de surface (texture, teneurs en eau), des paramètres microclimatiques (albédo de la végétation) et des propriétés des différents types de couverts. L'approche inédite nécessite l'acquisition de données de terrain facilitée par notre réseau SILA-Qaujisarvik déjà opérationnel.
Équipe de recherche : Esther Lévesque* [2009-...], Michel Allard, Pascal Bernatchez, Monique Bernier, Yves Bégin, Richard Fortier, Pierre Francus, Gilles Gauthier, Bernard Hétu, Isabelle Laurion, Christian Nozais, Taha B. M. J. Ouarda, Serge Payette, Reinhard Pienitz, Warwick F. Vincent
Thème 1.4 - Développer des outils de suivi des changements environnementaux
Le suivi et l'analyse des changements environnementaux récents et actuels sont faits par des réseaux d'instruments et par des campagnes de mesures et d'échantillonnage sur le terrain rendues possibles grâce à un réseau de stations expérimentales. Des technologies nouvelles ainsi que des méthodes spécialement développées ou adaptées pour la caractérisation des géosystèmes et écosystèmes nordiques sont utilisées. La télédétection permet de suivre ces changements dans le temps et sur de grands territoires au niveau des milieux aquatiques, de la végétation, de la couverture de neige afin de comprendre la dynamique des habitats. La télémétrie permet de suivre en continu, de comprendre les variations dans l'utilisation de l'espace par la faune en lien avec les facteurs biotiques et abiotiques et de suivre en temps réel la dynamique des géosystèmes. Ces outils permettent d'extrapoler à une échelle régionale ou continentale les résultats obtenus à échelle fine sur le terrain.
Équipe de recherche : Dominique Berteaux* [2009-...], Michel Allard, Dominique Arseneault, Pascal Bernatchez, Monique Bernier, Joël Bety, Thomas Buffin-Bélanger, Yves Bégin, Steeve Côté, France Dufresne, Richard Fortier, Gilles Gauthier, Isabelle Laurion, Esther Lévesque , Taha B. M. J. Ouarda, Serge Payette, Jean-Pierre Tremblay, Warwick F. Vincent
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