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| La moitié du Grand Nord ontarien est composée de tourbières. La tourbe est formée à la suite d'une très lente accumulation (des centaines à des milliers d'années) de plantes en décomposition. Le Grand Nord est l'un des plus importants puits de carbone du monde. |
Le Grand Nord, qui est riche en ressources naturelles, couvre plus d'un tiers des terres forestières de l'Ontario. Aux termes de la Loi sur le Grand Nord, le MRN collabore avec les Premières nations pour élaborer des plans d'utilisation des terres communautaires qui équilibrent la protection de l'environnement avec l'exploitation de ces ressources de manière durable. Pour soutenir cet effort, les chercheurs du MRN s'efforcent de combler les lacunes sur le plan de la compréhension des écosystèmes du Grand Nord.
« Une grande partie de la région du Grand Nord est constituée de tourbières, qui sont importantes à l'échelle nationale et internationale en raison du carbone qu'elles contiennent et de leur influence sur la qualité de l'eau », explique Jim McLaughlin, chercheur auprès de l'IRFO. « Ces écosystèmes de tourbières sont complexes, avec une topographie et une hydrologie très variables, et sont considérés comme étant sensibles aux changements environnementaux, ce qui en partie dû à l'étendue du pergélisol. Notre défi consiste à estimer avec précision combien de carbone contiennent les tourbières et comment il pourrait être affecté par les changements climatiques et le développement proposé. »
M. McLaughlin a commencé à étudier les tourbières dans le nord de l'Ontario en 2004 dans le cadre de sa quête visant à créer des indicateurs d'une gestion durable des ressources naturelles, axés sur le carbone du sol et l'hydrologie. Les indicateurs appuient l'élaboration de politiques et de plans relatifs à l'utilisation des terres ainsi que la production de rapports sur l'état des forêts provinciales. Ces travaux se sont avérés utiles en fournissant une base pour ses études actuelles dans le Grand Nord.
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| Des chercheurs de l'IRFO extraient des carottes de tourbe à un endroit dans le Grand Nord. Les carottes révèlent des choses sur le cycle, dans les tourbières, d'éléments importants comme le carbone, l'azote et le phosphore. |
Kara Webster, partenaire du projet et chercheuse auprès du Centre de foresterie des Grands Lacs du Service canadien des forêts, nous fournit quelques informations : « au cours de la dernière décennie, nous avons recueilli des données sur les tourbières situées près de White River afin de déterminer comment les changements de la communauté végétale de diverses tourbières affectent le cycle du carbone et des éléments nutritifs ainsi que le pH de l'eau. Nous avons utilisé ces renseignements pour calibrer un modèle de simulation connu sous le nom de DNDC (dénitrification-décomposition). Ce modèle peut être utilisé pour prédire la croissance des plantes, la température et l'humidité du sol, les variations du carbone dans le sol, le lessivage de l'azote et les émissions de gaz à l'état de traces. Maintenant que nous l'avons calibré pour les conditions de l'Ontario, nous pouvons utiliser ce modèle pour mieux comprendre l'hydrologie des tourbières et le cycle des éléments nutritifs dans le Grand Nord ».
Maara Packalen, technologue du laboratoire biochimique de l'IRFO, a aussi effectué des recherches pour aider à calibrer le modèle DNDC pour les tourbières du nord de l'Ontario. Ses collaborateurs et elle ont simulé la sécheresse en contrôlant les niveaux des nappes phréatiques des tourbières de White River. Ces travaux ont fourni des informations clés sur les effets possibles des changements de niveau de la nappe phréatique sur le cycle du carbone.
M. McLaughlin ajoute : « nous allons utiliser le modèle DNDC pour prédire comment les diverses activités d'aménagement, comme l'énergie hydroélectrique et l'extraction de tourbe, pourraient affecter le bilan de carbone des tourbières de l'Ontario ».
M. McLaughlin et Mme Webster collaborent avec des chercheurs universitaires (Toronto, Western, McGill, Trent, Carleton et Nouveau-Brunswick) pour étudier comment les changements climatiques affectent le stockage du carbone et le pergélisol au parc provincial Polar Bear et dans les bassins des rivières Attawapiskat et Moose. Les chercheurs de l'Université de Toronto s'intéressent particulièrement à ce qui contrôle les cycles du carbone et les changements dans les tourbières et utilisent des méthodes de reconstruction pour savoir comment ces tourbières se sont formées.
Par conséquent, les chercheurs procèdent-ils à l'extraction de carottes de tourbe pour aider à répondre à des questions comme celle qui touche à la profondeur du pergélisol? Les tendances de mouvement de l'eau ont-elles changé au fil des ans et, le cas échéant, comment cela s'est-il produit et qu'est-ce qui pourrait en être la cause? Quel est l'historique des incendies de ces tourbières et a-t-il changé au fil du temps? À quelle vitesse le carbone de la tourbe s'est-il accumulé?
« Grâce à un partenariat avec le ministère de l'Environnement, nous recueillons des données sur les conditions météorologiques et le flux de carbone », souligne M. McLaughlin. « Lorsqu'elles sont regroupées avec les données relatives à la tourbe et au pergélisol recueillies avec les partenaires de l'Université de Toronto et les données de télédétection sur la topographie, l'étendue du pergélisol et les taux de dégel, la production nette primaire, le comportement du feu et l'humidité du sol, ces données viennent alimenter un modèle biogéochimique spatial, connu sous le nom de McGill Wetland Model (modèle des zones humides de McGill) qui a été mis au point à l'Université McGill, pour aider à répondre à nos questions. »
Le modèle de McGill, conçu pour les évaluations globales, intègre les principaux processus du cycle du carbone dans les tourbières du Nord et simule la façon dont le carbone se déplace entre les tourbières et l'atmosphère. Ce modèle a déjà été calibré pour la tourbière oligotrophe Mer Bleue près d'Ottawa et des tourbières en Suède, mais M. McLaughlin et ses partenaires de McGill, Trent et Carleton sont en train de tester les différentes entrées du modèle sur un site d'étude situé près d'Attiwapiskat. Ils espèrent pouvoir utiliser ce modèle pour ajuster les données prises sur leur site à l'échelle régionale afin de montrer ce qui arrivera au carbone et au pergélisol dans divers scénarios de climat et de gestion.
En plus de favoriser l'aménagement du territoire dans le Grand Nord, les travaux de M. McLaughlin appuient la stratégie et le plan d'action du MRN en matière de changement climatique. Une grande partie de ce que ses collègues et lui-même apprennent sera utilisée pour rapporter les indicateurs du changement climatique dans les zones humides (le degré des changements de la nappe phréatique, la composition des espèces végétales et la productivité primaire nette) et les tourbières (les changements sur le plan de l'étendue de la zone du pergélisol ou des dates de gel et de dégel annuels).
« Nos travaux ne vont certainement pas répondre à toutes les questions que nous nous posons sur les tourbières du Grand Nord », explique M. McLaughlin, « mais nous serons en mesure de fournir certaines informations clés à l'appui de bonnes décisions sur l'utilisation des terres ».
Pour plus d'informations sur les recherches relatives au cycle du carbone dans les tourbières du Grand Nord, communiquez avec Jim McLaughlin, par téléphone, au 705-946-7418 ou, par courriel, à jim.mclaughlin@ontario.ca.
Vous voulez en savoir plus? Pour obtenir des exemplaires des publications ci-dessous, envoyez un courriel à information.ofri@ontario.ca.
Alkalinity and Acidity Cycling and Fluxes in an Intermediate Fen Peatland in Northern Ontario
The Importance of Water Table in Controlling Dissolved Carbon Dynamics Along a Fen Successional Gradient
Biogeochemical Cycling and Chemical Fluxes in a Managed Northern Forested Wetland, Michigan, USA
Peatland Stream Lipid Biogeochemistry Features in an Intermediate Fen Peatland, Ontario Canada
Recovery of Carbon and Nutrient Pools in a Northern Forested Wetland 11 Years After Harvesting and Site Preparation
Pour obtenir des renseignements sur la recherche et les publications dans le domaine, visitez la page sur le personnel de l'IRFO où vous trouverez le profil de Jim McLaughlin.
