Axe 2L'évolution des environnements nordiques dans le contexte du changement planétaire
Les environnements nordiques sont en constante évolution depuis des millénaires, mais tout indique que ces changements s'accélèrent sous l'effet de l'activité humaine. Les travaux de cet axe visent à mesurer la vitesse de ces changements à différentes échelles de temps et d'espace afin de mieux évaluer l'ampleur des changements actuels et préciser leurs conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes nordiques continentaux. Une attention particulière est portée aux seuils critiques, aux processus de rétroactions entre les composantes des écosystèmes et aux effets du réchauffement climatique. Nous vérifions également des hypothèses précises sur les mécanismes par lesquels le climat agit sur différentes composantes des écosystèmes afin de mieux comprendre les processus en cause et ultimement les modéliser pour anticiper leur évolution dans le futur.
Équipe de recherche : Gilles Gauthier* [2009-...], Michel Allard, Dominique Arseneault, Pascal Bernatchez, Dominique Berteaux, Joël Bety, Najat Bhiry, Jean-Jacques Boreux, Christian Bégin, Yves Bégin, Steeve Côté, France Dufresne, Marco Festa-Bianchet, Louise Filion, Pierre Francus, Michelle Garneau, Joël Guiot, Bernard Hétu, Isabelle Laurion, Claude Lavoie, Martin Lavoie, Connie Lovejoy, Esther Lévesque , Christian Nozais, Jean-Pierre Ouellet, Serge Payette, Luc Perreault, Reinhard Pienitz, Laurier Poissant, Milla Rautio, Line Rochefort, Martine Savard, Jean-Pierre Tremblay, Warwick F. Vincent
Thème 2.1 - Raffiner la résolution spatiale et temporelle des reconstitutions paléo-environnementales holocènes pour être en mesure de mieux prédire les impacts des changements environnementaux futurs
Les modèles prédictifs des impacts des changements climatiques en cours et anticipés sur la dynamique des écosystèmes et géosystèmes doivent être alimentés par des reconstitutions paléo-environnementales issues de l'analyse d'archives variées (lacs, tourbières, humus forestiers, cernes d'arbres, séquences alluviales et colluviales, anomalies de température dans le pergélisol). Il est essentiel de réaliser de longues reconstitutions à très fine résolution stratigraphique et temporelle pour bien cerner les processus qui ont agit sous des conditions environnementales changeantes durant le Quaternaire. De même, il faut raffiner la résolution spatiale des reconstitutions avec des réseaux de sites représentatifs des paysages nordiques. De plus, l'analyse de bases de données (diatomées, pollen, invertébrés) servira à raffiner les patrons de déglaciation du Québec-Labrador, à reconstituer l'historique des changements environnementaux et à comprendre les changements évolutifs d'espèces clés.
Équipe de recherche : Reinhard Pienitz * [2009-...], Michel Allard, Dominique Arseneault, Pascal Bernatchez, Najat Bhiry, Jean-Jacques Boreux, Christian Bégin, Yves Bégin, France Dufresne, Louise Filion, Pierre Francus, Joël Guiot, Bernard Hétu, Claude Lavoie, Martin Lavoie, Serge Payette, Luc Perreault, Milla Rautio, Martine Savard, Warwick F. Vincent
Thème 2.2 - Comprendre la dynamique entre le climat, les cycles biogéochimiques et les écosystèmes aquatiques dans un contexte de changement climatique
Les impacts des changements du climat sur la physique (couverture de glace, stratification) des lacs nordiques et les implications sur leur biogéochimie, la dynamique de leurs contaminants, leur biodiversité végétale et microbienne et leur productivité biologique seront étudiés. Une conséquence des changements climatiques est l'expansion des écosystèmes aquatiques thermokarstiques associée à la fonte et à l'érosion du pergélisol. Ce phénomène remet en circulation un réservoir important de carbone qui peut être libéré sous forme de gaz et amener une rétroaction positive sur le climat. Cependant, un stockage de carbone se produit dans certaines mares de thermokarst. Nos objectifs sont de développer une connaissance de la biogéochimie des mares de thermokarst et autres milieux aquatiques de petite taille sensibles à la hausse des précipitations. Leur complexité nécessite le développement d'outils optiques, paléoclimatiques et limnologiques pour estimer les émissions de gaz à effet de serre.
Équipe de recherche : Isabelle Laurion * [2009-...], Michel Allard, Najat Bhiry, Jean-Jacques Boreux, Christian Bégin, Yves Bégin, Pierre Francus, Michelle Garneau, Connie Lovejoy, Christian Nozais, Serge Payette, Luc Perreault, Reinhard Pienitz, Laurier Poissant, Milla Rautio, Martine Savard, Warwick F. Vincent
Thème 2.3 - Analyser l'effet des changements climatiques sur la synchronie spatiale et temporelle entre les niveaux trophiques et modéliser leurs conséquences sur la faune et la gestion de la biodiversité
Responsable : Steeve Côté [2009-...]
Les changements climatiques affecteront la biocénose mais la vitesse de réponse des espèces à ces perturbations variera selon les niveaux trophiques. Cela peut entraîner une désynchronisation dans la phénologie saisonnière entre les herbivores et les plantes ou entre les prédateurs et leurs proies, donc du réseau trophique. Ces phénomènes seront amplifiés dans les régions nordiques où le nombre d'espèces est faible et dont les espèces migrent sur de longues distances. Cette dynamique est étudiée chez des espèces d'herbivores clés de la forêt boréale (cerf, orignal) et de la toundra (oie des neiges, caribou, lemming) sur un gradient latitudinal de 3000 km. Nous combinons des suivis à long-terme de ces populations, de leur nourriture et de leurs prédateurs avec des expériences sur le terrain (réchauffement artificiel, variations d'enneigement) afin de tester des hypothèses précises, d'évaluer la sensibilité des réseaux trophiques nordiques aux perturbations et de modéliser ces effets.
Équipe de recherche : Steeve Côté * [2009-...], Dominique Berteaux, Joël Bety, Marco Festa-Bianchet, Gilles Gauthier, Esther Lévesque , Jean-Pierre Ouellet, Serge Payette, Line Rochefort, Jean-Pierre Tremblay
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