Étude de la distribution en éléments minéraux dans la végétation dans le contexte du dégel du pergélisol

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en gestion des forêts et des espaces naturels

Abstract

Dans l'hémisphère nord, les pergélisols occupent près d'un quart de la superficie terrestre, c'est-à-dire 23 millions de km². Ces sols contiennent jusqu'à 2 fois plus de carbone que dans l'atmosphère. Ces sols gelés depuis au moins deux ans et jusqu'à plusieurs milliers d'années sont impactés par les changements climatiques et dégèlent. La dégradation de la matière organique est accélérée et provoque la libération du carbone dans l'atmosphère, créant ainsi une rétroaction positive pour le réchauffement climatique. La croissance de la végétation joue un rôle majeur sur le cycle du carbone en zone arctique. De nombreuses questions subsistent concernant l'influence du dégel sur les changements de végétation, et notamment l'impact pour la disponibilité en éléments minéraux. La distribution de cinq éléments minéraux (K, Ca, Zn, Mn et Si) a été étudiée dans le sol et dans la végétation dans une zone de toundra soumise au dégel du pergélisol sur le site de Eight Mile Lake, Alaska. Les concentrations en éléments minéraux mesurées sur deux espèces de la toundra arctique, Eriophorum vaginatum et Betula nana, confirment que les groupes fonctionnels jouent un rôle important dans le contrôle des concentrations foliaires pour certains éléments comme Ca et Si. En outre, ces résultats suggèrent que les concentrations foliaires sont potentiellement influencées par (i) des interactions antagonistes (K-Ca) et bénéfiques (Si-Mn) concernant l’assimilation au niveau des racines d’Eriophorum vaginatum et par (ii) une remobilisation de certains nutriments (K) au sein de Betula nana. Les concentrations en éléments minéraux mesurées sur les sols soumis au dégel mettent en évidence qu'en fonction de la profondeur racinaire des espèces concernées et en fonction des propriétés du sol (pH et conditions de saturation en eau), la disponibilité en éléments minéraux pour la végétation sera potentiellement plus importante avec le dégel.