Supervision par :

Frédéric Bouchard (Membre régulier)

Co-supervision par :

Alexandre Langlois (Membre régulier)

Description du projet de recherche

Étude multi-échelles des cycles gel/dégel de la couche active et de la dynamique du pergélisol dans un contexte de limno-paysage, près de Cambridge-Bay, NU

Introduction: Les régions du haut Arctique sont particulièrement sensibles aux changements climatiques actuels. Le pergélisol étant intimement lié au réseau hydrologique, un changement dans l’un va affecter l’autre. Ainsi la déstabilisation du pergélisol consécutive à l’augmentation des températures va impacter le réseau hydrologique. Quels sont les patterns spatiaux et temporels des cycles gel/dégel de l’eau circulant dans la couche active et de quelle manière ceux-ci interagissent-ils avec le réseau hydrologique, notamment avec les lacs ? Sur le terrain on peut observer les manifestations des cycles gel/dégel à l'échelle du mètre, voire du centimètre. De quelle manière ce signal peut-il être caractérisé en télédétection avec des résolutions pluri-métriques à pluri-kilométriques? Comment relier les observations régionales en télédétection avec les données ponctuelles de terrain ?Objectifs: Proposer une approche multi-échelles pour cartographier les lacs et les patterns de gel/dégel. Caractériser leurs liens en réalisant une étude morphométrique. Utiliser les micro-ondes passives et actives pour caractériser les patrons des cycles gel/dégel. Récolter des données in situ sur les sols (humidité, porosité, granulométrie) et les lacs (température, conductivité, oxygène dissous) sur le terrain pour valider les résultats de télédétection.Sites d'études: Iqaluktuuttiaq (Cambridge Bay) se traduit littéralement par : « lieu où il fait bon pêcher », les populations locales y sont directement dépendantes des ressources en eau, et en poisson du fait de leur mode de vie traditionnel. Le paysage autour du village a été sculpté par le retrait de la calotte continentale Laurentidienne, formée lors du dernier maximum glaciaire, il y a environ 21–18 ka BP. Cela a créé un paysage très complexe présentant des structures périglaciaires diversifiées. La végétation de type toundra présente des communautés sub-hydriques, des carex de marais et de tourbières, des mousses riveraines, ainsi que des arbustes nains tel que le saule.Matériel et méthodes: La première étape consistera en la réalisation d’une analyse multicritères avec différents indices spectraux. Cela permettra de déterminer le plan d’échantillonnage des campagnes de terrain. Une analyse morphométrique permettra d’étudier la forme des lacs. Les micro-ondes actives et passives sont sensibles à la teneur en eau du sol à travers la constante diélectrique. En été l’eau est détectée mais l’hiver l’eau sous sa forme gelée n’est plus détectée. Pour produire les cartes du gel ou du dégel, il faut d’abord déterminer le DOY (jour de l’année) auquel se produit le changement de phase de l’eau contenue dans la couche active. Les cartes produites seront comparées aux données récoltées sur le terrain. Puis, la réalisation de séries temporelles des différentes cartes révèlera l’évolution du paramètre analysé.Résultats attendus: Les résultats escomptés se présenteront principalement sous la forme de cartes: 1) cartes des dynamiques gel/dégel et des lacs, 2) cartes d'évolution des dynamiques gel/dégel (séries temporelles : saisonnières, puis pluri-annuelles). 3) cartes des mesures de terrain géolocalisées et leur interpolation.

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