Influence de la dégradation du pergélisol et du changement de végétation sur les propriétés de la litière et du sol

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie ; Agnan, Yannick

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

Le changement climatique a des répercussions sur les écosystèmes arctiques en provoquant la dégradation du pergélisol qui représente près de 25 % des terres de l’hémisphère nord. Le pergélisol se retrouve ainsi exposé aux processus de décomposition de ses composés organiques, libérant potentiellement CO₂ et CH₄ dans l'atmosphère, mais également des composés azotés inorganiques dans le sol qui favorisent la croissance des espèces végétales et provoquent des changements de végétation. Initialement composée de graminoïdes, de phorbes, d'arbustes, de mousses et de lichens, la toundra arctique est alors sujette à une expansion des arbustes, des phorbes et des mousses, au détriment des graminoïdes. Cependant, mis à part les études sur le carbone (C) et l'azote (N), peu d'entre elles s'interrogent sur d'autres propriétés foliaires de ces groupes fonctionnels et leur contribution aux propriétés de la litière dans le contexte du dégel du pergélisol. Par conséquent, nous avons étudié les propriétés de la végétation, de la litière et du sol d'une toundra arctique (teneur en carbone organique, rapport C/N, capacité d'échange cationique (CEC), pH, et concentrations d'éléments majeurs et traces), sur le site d'Eight Mile Lake (Alaska, États-Unis) qui comprend un gradient naturel de dégradation du pergélisol. Les résultats soulignent que (i) les propriétés foliaires, intrinsèques aux espèces végétales, ne dépendent pas du stade de dégradation du pergélisol, (ii) que les propriétés de la litière évoluent avec le changement de végétation en surface, avec notamment l'augmentation de la CEC effective de la litière sur les sites de dégradation prononcée du pergélisol, en lien avec les propriétés des arbustes, des phorbes et des mousses, et (iii) que ce changement de propriétés de la litière maintient le stock en éléments échangeables, pouvant ainsi influencer à son tour la dynamique de carbone.