Identification de l’apparition et de l’évolution de taliks fermés avec le dégel du pergélisol

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

Le pergélisol, recouvrant près d’un quart de la surface terrestre de l’hémisphère nord, est particulièrement sensible aux changements climatiques. Sa dégradation est favorisée par les modifications de ses conditions de dégel (température de l’air, enneigement, notamment). Le carbone organique (OC) gelé au sein du pergélisol, qui représente un stock de carbone deux fois plus important que l’atmosphère, se retrouve exposé à la décomposition libérant potentiellement du CO2 et du CH4 dans l’atmosphère. L’augmentation de l’épaisseur de la couche active qui dégèle de façon saisonnière peut être telle que certaines zones restent non gelées durant l’hiver et forment ce qu’on appelle un talik fermé, isolé de l’atmosphère. La formation de ces taliks favorise les interactions eau-sol durant l’hiver, la décomposition du OC et la libération de gaz à effet de serre, ce qui amplifie le dégel du pergélisol. Malgré leur importance pour les émissions de carbone des zones de pergélisol, il existe peu d’études qui s’intéressent à l’identification et à l’apparition de taliks fermés et à leur évolution temporelle. Nous avons cherché à identifier la présence de taliks et leur évolution en nous basant sur des variables explicatives des conditions de dégel (température de l’air et épaisseur de la couche de neige) et des variables indicatrices de la présence de taliks (température du sol à 10 et 40 cm de profondeur et profondeur maximale de dégel). Ces données sont disponibles entre 2004 et 2021 sur le site d’Eight Mile Lake (Alaska, Etats-Unis) qui présente un gradient naturel de dégradation du pergélisol. La présence de talik a été identifiée sur la parcelle de dégradation prononcée, en 2020, sur base de la température hivernale du sol à 40 cm de profondeur. Deux autres taliks ont été identifiés sur la parcelle modérément dégradée, en 2020, sur base de l’évolution saisonnière de la profondeur de dégel : leur épaisseur est estimée à 39 et 51 cm, respectivement. Nous estimons que ces taliks exposent 22 ± 2 kg OC/m2, ce qui représente 59 % du stock de OC dans le sol de 0-1m. Nos résultats indiquent que sur la période 2004-2021, la présence de taliks est observée en 2020 ce qui fait suite aux records de températures de l’air enregistrées en Alaska en été 2019. Il s’agira donc à l’avenir de considérer l’influence des épisodes de chaleurs extrêmes pour identifier l’apparition de taliks.