Après deux décennies de recherche sur les réponses de l'Arctique aux changements climatiques, la contribution future du dégel du pergélisol dans la dynamique du climat mondial est encore sujette à débat. Une grande quantité de carbone organique est stockée dans les premiers mètres des sols en Arctique. Le réchauffement accéléré de cette région risque d'exposer ce carbone, menant à de potentielles rétroactions positives dues à la libération de gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone et le méthane. En contrepartie, l'augmentation des températures, la libération de nutriments du carbone organique minéralisé et la fertilisation de la photosynthèse par le CO2 atmosphérique devraient augmenter la productivité végétale et la séquestration de ce carbone. Puisque les propriétés du couvert végétal sont déterminantes pour influencer le bilan énergétique en surface, ces changements de propriétés ont un impact sur la propagation de l'énergie dans les sols en Arctique. La dynamique du pergélisol est aussi largement influencée par la présence de glace dans le sol, notamment dans la zone de transition à l'interface entre le pergélisol et la couche active. Cette zone, étant très riche en glace, nécessite un apport exponentiel d'énergie thermique pour dégeler. Le couvert végétal et la zone de transition représentent donc des "tampon énergétique" limitant la propagation de l'énergie, pouvant avoir comme effet de ralentir la dégradation du pergélisol. Le présent projet de recherche a pour objectif principal d'analyser les effets indirects des changements de végétation, en réponse aux changements climatiques, et de la zone de transition sur la dynamique du pergélisol. La recherche ci-présente vise à mieux comprendre les effets associés aux changements de végétation sur la dynamique du pergélisol.

Pour ce faire, cette recherche a pour objectif spécifique d’analyser l’ impact de la végétation en ce qui concerne (1) la glace ; (2) les conditions géochimiques et ;(3) le régime thermique et les propriétés thermiques du pergélisol. À partir de ces objectifs spécifiques, l’ hypothèse selon laquelle les modifications de la végétation sont suffisamment rapides et conséquentes pour changer la dynamique à court et à long terme du pergélisol sera vérifiée. Plus particulièrement, j’ émettrai comme hypothèse que le couvert végétal entraine (1) la formation de glace d’aggradation au niveau de la zone de transition (2) des conditions géochimiques particulières et (3) une modification du régime thermique vers des températures plus froides Pour répondre à ces objectifs, les travaux de terrain seront effectués à l'île Bylot (Nunavut). Ce lieu d'étude a été choisi puisque un suivi environnemental de sites expérimentaux est réalisé depuis les 25 dernières années afin de comparer les changements de la végétation et de de l'hydrologie se produisant en Arctique et attendus au cours des prochaines décennies.

Ces travaux permettront de mieux comprendre la diversité des dynamiques de la couche active et du pergélisol à l'échelle du paysage, d'approfondir les connaissances sur la zone de transition et de déterminer le rôle de celle-ci et de la végétation sur les processus de stockage et de la libération du carbone dans les milieux arctiques.