Axe 1

L'analyse de la structure et du fonctionnement des environnements nordiques continentaux

Responsable : Martin Lavoie

Responsable : Esther Lévesque

 

La compréhension de l'état actuel des géosystèmes et écosystèmes nécessite une connaissance approfondie de leur histoire ancienne et récente. Nous examinons comment les systèmes nordiques ont été structurés par l'histoire glaciaire et post-glaciaire, notamment par les changements climatiques quaternaires, pour expliquer leur fonctionnement actuel. Nous étudions la biodiversité, les processus de la surface terrestre, les interactions entre les espèces et les effets des perturbations sur la structure et la composition des milieux nordiques. La simulation numérique du fonctionnement des géo-écosystèmes nous permet d’intégrer ces connaissances aux modèles climatiques pour améliorer leur paramétrisation et la prévision des impacts des changements environnementaux. Ces travaux s’appuient sur l'utilisation et le développement d'un réseau instrumental unique de suivi environnemental  et de méthodes à la fine pointe de la technologie.

Trois thèmes se trouvent dans cet axe.

 

Équipe de recherche : Martin Lavoie, Esther Lévesque; Michel Allard, Dermot Antoniades, Dominique Arseneault, Simon Bélanger, Pascal Bernatchez, Monique Bernier, Dominique Berteaux, Joël Bêty, Najat Bhiry, Étienne Boucher, Stéphane Boudreau, Thomas Buffin-Bélanger, Karem Chokmani, Steeve Côté, Alexandre Culley, Florent Domine, France Dufresne, Daniel Fortier, Richard Fortier, Pierre Francus, Gilles Gauthier, Charles Greer, Bernard Hétu, Christophe Kinnard, Patrick Lajeunesse, Isabelle Laurion, Claude Lavoie, Alexandre Langlois, Nicolas Lecomte, Jean-Philippe Lessard, Connie Lovejoy, Taha M.J. Ouarda, Serge Payette, Fanie Pelletier, Reinhard Pienitz, Alain Royer, Monique Poulin, Milla Rautio, Line Rochefort, Nigel Roulet, Diane Saint-Laurent, Oliver Sonnentag, Martin-Hugues St-Laurent, René Therrien, Jean-Pierre Tremblay, François Vézina, Juan Carlos Villarreal, Warwick F. Vincent, Normand Voyer.

 

Thème 1.1 - Comprendre les processus de la surface terrestre et l’évolution à long terme des paysages nordiques 

Responsable : Patrick Lajeunesse

 

Ce thème porte sur l'analyse des transformations spatio-temporelles des paysages nordiques par les glaciations et les processus géomorphologiques postglaciaires. Deux principaux aspects sont abordés: 1) l'histoire et la dynamique des inlandsis laurentidien et innuitien, particulièrement les limites de leur extension maximale, leurs phases de stabilité et d'instabilité en lien avec des changements climatiques du passé; 2) la dynamique des processus géomorphologiques postglaciaires  (variation des niveaux des mers et des lacs, tracés des rivières, transport sédimentaire, dynamique des versants, etc.) et leurs impacts sur les paysages nordiques en lien avec les changements climatiques et les catastrophes naturelles.

 

Équipe de recherche : Patrick Lajeunesse, Michel Allard, Dermot Antoniades, Pascal Bernatchez, Najat Bhiry, Étienne Boucher, Thomas Buffin-Bélanger, Daniel Fortier, Richard Fortier, Pierre Francus, Bernard Hétu, Christophe Kinnard, J-M Lemieux, Dominic Larivière, Guillaume Marie, John Molson, Reinhard Pienitz, René Therrien.

 

Thème 1.2 - Comprendre la structure et le fonctionnement des écosystèmes nordiques

Responsable : Stéphane Boudreau

 

Ce thème s’intéresse à l’étude des relations trophiques entre les organismes qui composent les écosystèmes ainsi que les facteurs qui les contrôlent. La dynamique des écosystèmes (terrestres, lacustres, riverains ou côtiers) est tributaire de l'effet combiné des perturbations (feux, épidémies d'insectes, changements climatiques, 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 les espèces. En milieu aquatique, nous étudions comment les variables physico-chimiques influencent la productivité, la biodiversité, les interactions trophiques et les processus biogéochimiques.

 

Équipe de recherche : Stéphane Boudreau, Michel Allard, Dermot Antoniades, Dominique Arseneault, Pascal Bernatchez, Dominique Berteaux, Joël Bêty, Najat Bhiry, Étienne Boucher, Thomas Buffin-Bélanger, Steeve Côté, Alexandre Culley, Marco Festa-Bianchet, France Dufresne, Pierre Francus, Gilles Gauthier, Bernard Hétu, Charles Greer, Nicolas Lecomte, Jean-Philippe Lessard, Isabelle Laurion, Martin Lavoie, Esther Lévesque, Taha M.J. Ouarda, Serge Payette, Fanie Pelletier, Reinhard Pienitz, Milla Rautio, Nigel Roulet, Oliver Sonnentag, Martin-Hugues St-Laurent, Jean-Pierre Tremblay, François Vézina, Juan Carlos Villarreal, Warwick F. Vincent, Normand Voyer.

 

Thème 1.3 - Développer des outils et des indicateurs de suivi des changements environnementaux

Responsable : Dominique Berteaux

 

Le suivi et l'analyse des changements environnementaux 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 systèmes nouveaux de mesure et de suivi des variables environnementales comportant des capteurs de nouvelle génération sont développés, calibrés en laboratoire et testés sur le terrain de façon à maintenir le réseau SILA à la pointe technologique et pour mesurer davantage de paramètres  de l’environnement. Ainsi nous contribuons au développement de méthodes spécialement adaptées pour la caractérisation des géo-écosystèmes nordiques. La télédétection des milieux côtiers, des milieux aquatiques, de la végétation, du couvert nival et des glaciers permet de suivre leurs changements dans le temps et l’espace, et de comprendre la dynamique des géo-écosystèmes. La télémétrie terrestre, aérienne et satellitaire permet de comprendre l'utilisation de l'espace par la faune selon les facteurs biotiques et abiotiques et de suivre en direct la dynamique des écosystèmes et géosystèmes. Les analyses moléculaires, génétiques et biochimiques quantifient les variations de la biodiversité et évaluent l’état physiologique des communautés aquatiques et terrestres. Ces outils permettent d'extrapoler à une échelle régionale ou continentale les résultats obtenus localement sur le terrain. Un projet en élaboration vise l’acquisition et le déploiement de drones aériens pour la télédétection régionale aéroportée.  Des protocoles originaux de standardisation dans l’acquisition de données ont récemment été développés dans le programme ADAPT. Les données recueillies sont  archivées dans la base de données conçue au CEN et maintenant ouverte à la communauté internationale grâce à la publication en ligne Nordicana D.

 

Équipe de recherche : Dominique Berteaux, Michel Allard, Dermot Antoniades, Dominique Arseneault, Simon Bélanger, Pascal Bernatchez, Monique Bernier, Joël Bety, Najat Bhiry, Étienne Boucher, Thomas Buffin-Bélanger, Karem Chokmani, Steeve Côté, France Dufresne, Richard Fortier, Gilles Gauthier, Christophe Kinnard, Alexandre Langlois, Isabelle Laurion, Nicolas Lecomte, Jean-Philippe Lessard, Esther Lévesque, Taha M.J. Ouarda, Reinhard Pienitz, Milla Rautio, Alain Royer, Nigel Roulet, Martin Simard, Oliver Sonnentag, René Therrien, Jean-Pierre Tremblay, François Vézina, Juan Carlos Villarreal, Warwick F. Vincent, Normand Voyer.