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Anna Gaspard

 

Étudiante 3è cycle

Département de biologie, Université Laval

Pavillon Alexandre-Vachon
1045 avenue de la Médecine
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

5819225300
anna.gaspard.1@ulaval.ca

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Caractérisation et évolution des grandes formations végétales du Nunavik dans un contexte de changements climatiques

Introduction

L’altération des régimes de température et de précipitations sous l’effet des changements climatiques résulte généralement en une amélioration des conditions de croissance, ce qui se traduit par une augmentation de la productivité primaire des écosystèmes arctiques et subarctiques. Ce phénomène est souvent désigné sous le terme « verdissement ». Bien que ce verdissement ait été largement documenté à l’échelle circumpolaire, peu d’informations sont disponibles à l’échelle des différentes communautés végétales composant les paysages arctiques et subarctiques. Les objectifs principaux de cette thèse sont donc de caractériser les grandes formations végétales du Nunavik présentes le long d’un gradient latitudinal s’étalant de la pessière à lichens jusqu’à la toundra à arbustes prostrés, d’évaluer la vitesse à laquelle se développe la structure verticale des différents écosystèmes et d’évaluer la productivité des espèces ligneuses.

Objectifs

Mon premier objectif consiste à quantifier la variation de NDVI au sein des différentes communautés végétales terrestres dominantes du Nunavik. Cela permettra ainsi d’identifier les formations végétales qui contribuent le plus à l’augmentation de productivité observée. Mon second objectif consiste à quantifier l’évolution temporelle de la structure végétale et de la productivité primaire des communautés végétales le long d’un gradient latitudinal au Nunavik. Mon dernier objectif repose sur l’évaluation de la sensibilité climatique et la performance des espèces ligneuses le long d’un gradient latitudinal, ce qui permettra d’identifier les zones tampons aux changements observés.

Sites d'étude

L’analyse de la structure verticale et de la productivité primaire des communautés végétales se déroule le long d’un gradient latitudinal au Nunavik s’étendant de la toundra forestière à la toundra à arbustes prostrés (ca. du 52e au 62e parallèle). Afin de bien capturer la variabilité des différentes formations végétales, huit stations ont été échantillonnées. La portion sud du gradient comprend les stations du Lac à l’Eau Claire et de la rivière Boniface, situées en toundra forestière. La portion centrale du gradient comprend trois stations situées en toundra à arbustes dressés, soit la station du Lac Le Roy, située à ca. 90km au nord de la station de la rivière Boniface, la station du Lac Payne et une station située à ca. 100km à l’est de Puvirnituq. La portion septentrionale du gradient abrite trois stations situées en toundra à arbustes prostrés, soit une station près de la rivière Chukotat, une station à Baie Déception et une station à proximité de la communauté Inuite d’Ivujivik.

Matériel et méthodes

Afin de quantifier la variation du NDVI, des mosaïques annuelles estivales de NDVI ont été générées à partir de scènes Landsat pour la période de 1984 à 2020. La cartographie écologique de la végétation du Nord québécois a ensuite été superposée aux mosaïques afin de calculer le NDVI moyen par polygone de végétation par année. La structure verticale de chaque site d’échantillonnage a été obtenue à partir de relevés de végétation permettant de déterminer le recouvrement, la taille et la biomasse des différents groupes fonctionnels. La productivité et le développement de la croissance en hauteur des arbustes ont été déterminés à partir d’analyses dendrochronologiques. La sensibilité climatique des arbustes a été évaluée à partir de modèles à effets mixtes.

Résultats attendus

L’augmentation de la productivité primaire dans les régions arctiques et subarctiques étant principalement attribuable à l’avancée des espèces arbustives, les formations arbustives devraient présenter les plus fortes augmentations de NDVI. Nous devrions mettre en évidence une diminution de la complexité de la structure des communautés végétales le long du gradient latitudinal du fait de l’augmentation des contraintes climatiques et édaphiques. La structure verticale et la productivité des écosystèmes des espèces ligneuses devraient diminuer avec l’augmentation de la latitude. Nous devrions observer un changement structurel au cours des dernières décennies, particulièrement important dans la portion centrale du transect, dû au passage d’un écosystème de toundra ouvert à un écosystème de toundra à arbustes dressés.

 
 
Localisation des sites de recherche
 
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