Etude de l'impact du dégel du permafrost sur sa réserve minérale totale, échangeable et soluble

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement

Abstract

Le permafrost – partie d’un sol gelée en permanence pendant au minimum deux années consécutives que l’on retrouve majoritairement en Arctique - subit les conséquences de la hausse globale des températures. La couche active - couche de surface qui dégèle chaque été - atteint des profondeurs de plus en plus élevées, causant la libération importante de carbone piégé en son sein dans l’atmosphère et renforçant par-là l’effet de serre. La réserve minérale du permafrost, peu étudiée à l’heure actuelle, pourrait avoir un impact sur l’atténuation de cette libération de carbone par le développement de la végétation ou de la productivité biologique suite à une libération d’éléments minéraux solubles de ces permafrosts. Ce mémoire a comme objectif d’étudier et de quantifier cette réserve minérale ainsi que la libération d’éléments en solution à travers des zones de permafrosts continus qui subissent un dégel lent et régulier, tant à l’échelle globale que locale. A l’échelle globale (Groenland, Svalbard, Sibérie), malgré une hétérogénéité des matériaux parentaux, nous avons observé des concentrations totales en éléments, mesurées à l’aide du pXRF et de la méthode ICP-AES, et une minéralogie assez similaires. Les spécificités locales dans la distribution des contenus en éléments totaux dans les sols de permafrost peuvent être partiellement masquées à plus grande échelle spatiale. A l’échelle locale (Groenland), la réserve totale en bases et le taux de saturation en bases - deux paramètres importants qui renseignent directement sur les concentrations totale et échangeable, respectivement - ont pu être quantifiés et expliqués par une série de facteurs, dont l’altitude et la teneur en carbone organique notamment. Toujours à l’échelle locale (Canada, Ile de Herschel), via une expérience de dégel contrôlée en chambre climatique, nous avons pu démontrer le lien existant entre l’augmentation des concentrations en cations dans le permafrost et l’augmentation de la libération d’éléments en solution issus de ce même permafrost. Les résultats indiquent une réserve en éléments solubles plus grande dans les permafrosts que dans la couche active. A l’avenir, il s’agira de confirmer expérimentalement l’hypothèse que ces éléments seront libérés en plus grande quantité du permafrost que de la couche active.