Modeling the Coupling of Terrestrial-Aquatic Carbon Fluxes in the Regional Forest Landscape under Changing Climate

Description

Les changements climatiques ont des conséquences profondes sur la forêt boréale, notamment en menant à des hivers plus courts et plus chauds. Ceci transforme le régime de glace et de neige, altérant le cycle du carbone dans ce biome qui domine le territoire québécois. Ceci est un enjeu d’importance, car la majorité de la séquestration terrestre du carbone se produit dans les écosystèmes forestiers, et le rôle de l’hiver dans ce cycle biogéochimique demeure peu connu. Des études récentes démontrent que le carbone assimilé pendant la photosynthèse en été peut être perdu à l’hiver suivant par la respiration, et que les pertes hivernales peuvent représenter jusqu’à 50% du carbone fixé, sous forme de gaz à effets de serre (GES) comme le dioxyde de carbone et le méthane. Le raccourcissement de l’hiver aura donc des conséquences majeures sur les bilans de GES et de carbone forestier, affectant le rôle de la forêt comme puits de carbone. Ceci s’ajoute aux conséquences des autres perturbations auxquelles cette région est soumise, comme la sylviculture, qui affecte elle-même le manteau neigeux et la respiration hivernale. De plus, les hivers plus courts et plus chauds affectent les communautés autochtones et allochtones qui vivent dans la forêt boréale, incluant la Première Nation Innu, dont le territoire ancestral est le Nitassinan. En effet, les services écosystémiques rendus par ce biome sont transformés par le réchauffement, notamment via la diminution dans le couvert de glace et de neige (accès aux régions éloignées, routes de glace et pêche blanche). 

L’objectif de ce projet est de produire un modèle d’émission des GES dans la forêt boréale en hiver, en intégrant les milieux terrestre et aquatique et les pratiques de gestion forestière. Le lac Simoncouche au Saguenay-Lac-Saint-Jean (SLSJ) et le Lac Dechêne sur la Côte-Nord (CN) ont été identifiés. Plus spécifiquement, nous visons à 1) déterminer les liens fonctionnels entre la forêt et les lacs boréaux, vers lesquels est lessivé une partie du carbone lors de la fonte de la neige ; 2) modéliser les flux de carbone entre la forêt et les lacs au fil de l’hiver, en intégrant l’exploitation sylvicole ; 3) appliquer ce modèle à l’échelle territoriale pour le SLSJ et la CN ; et 4) réaliser un maillage des savoirs autochtones et allochtones sur les liens entre la forêt boréale et les lacs, ainsi que l’utilisation du territoire. 

Ce projet, réalisé en collaboration avec la Boîte Rouge Vif et la Réserve mondiale de la biosphère Manicouagan Uapishka, propose de répondre à ces objectifs par des approches biogéochimiques, microbiologiques et de modélisation, en partenariat avec la communauté Innue de Pessamit. Nous proposons de réaliser deux campagnes d’échantillonnage aux hivers 2023-2024 et 2024-2025, pendant lesquels nous réaliserons des mesures de flux de GES dans les milieux terrestres et aquatiques aux deux sites d’études. Nous récolterons également des échantillons en vue d’analyses moléculaires des communautés microbiennes du sol, de la neige et de l’eau, pour comprendre leur contribution au budget de GES. Ces informations, combinées à données du Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs sur le couvert nival, alimenteront un modèle permettant d’estimer les émissions de GES depuis la forêt boréale selon différents scénarios climatiques. De manière transversale, les savoirs dans ce projet seront co-produits et co-interprétés lors de rencontres sur le territoire avec les acteurs de Pessamit, facilités par la Boîte Rouge Vif. À partir de ces rencontres, des vidéos seront produits sur les savoirs autochtones et allochtones portant sur l’hiver et la forêt boréale. Ce projet est l’un des premiers à étudier le couplage des flux de carbone entre les milieux terrestres et aquatiques, en plus s’intéresser à l’hiver, une période sous-étudiée en milieu boréal, mais dont le rôle dans le cycle des GES apparaît de plus en plus important. Comprendre le climat boréal et les conséquences de ses hivers changeants est essentiel pour accroître nos capacités prédictives sur le devenir des écosystèmes nordiques, tant en ce qui concerne le cycle du carbone que les communautés qui utilisent le territoire. Ce projet produira un modèle permettant de mieux prédire les réponses de la forêt boréale au réchauffement, et de produire des savoirs maillant les connaissances issues du savoir écologique traditionnel et du milieu scientifique.

Partenaires

Conseil des Innus de Pessamit

La Réserve Mondiale de la Biosphère de Manicouagan-Uapishka (RMBMU)

La Boîte Rouge Vif (BRV)