Expérience de réchauffement de sol en Sibérie Centrale

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Expérience de réchauffement de sol en Sibérie Centrale

Message  jerome gaillardet le Jeu 18 Avr - 8:52

Projet déposé par les équipes du GET, Toulouse.
CONTACT : OLEG POKROVSKY, oleg@get.obs-mip.fr

Contrairement à l’effort qui a été porté sur les écosystèmes tempérés et tropicaux, peu d’études géochimiques ont été conduites sur les zones boréales à permafrost. Ces zones boréales tels que la Sibérie Centrale peuvent pourtant jouer un rôle crucial sur le climat car elles consomment du CO2 par altération des roches silicatées et contiennent des quantités colossales de carbone (sous forme de matière organique) dans les sols. Malgré cela, l’influence du permafrost sur les mécanismes de rétroaction entre érosion, altération chimique, climat et végétation demeure très mal connu. Dans ce contexte, nous souhaitons répondre à un certain nombre de questions que nous jugeons fondamentales : Comment seront modifiés dans ces milieux les cycles biogéochimiques du carbone, et des autres éléments (majeurs et traces et en particulier les nutriments) entre les différents réservoirs géochimiques (sol / végétation / atmosphère / réseau hydrographique) en réponse à un réchauffement climatique ? Comment vont variés les flux d’éléments exportés par les cours d’eaux vers les océans ? Quels seront les effets de la modification de ces flux en termes de spéciation ?
Pour cela nous allons mener de l’expérimentation in situ et en laboratoire. L’expérimentation in situ sera menée sur des parcelles expérimentales et consistera à regarder les modifications des flux et de la spéciation des éléments en réponse à un réchauffement artificiel des sols et à une modification artificielle des quantités de précipitation. L’instrumentation du site nous permettra la mesure de paramètres physico-chimiques (pH, T°, conductivité) et la collecte de solution de sol (à différentes profondeurs), de rivière, et de végétaux. L’expérimentation en laboratoire consistera à réaliser : 1) des expériences de dissolution de minéraux du sol à des températures proches de zéro et après alternance de phases de gel/dégel, 2) des expériences de dégradation de litière en condition abiotique et biotique, et 3) des expériences d’adsorption de matière organique sur les minéraux du sol et de dégradation microbiologique de matière organique.
Ce projet va bénéficier de l’existence du Tunguska Scientific Consortium créé autour de sites pilotes en Sibérie Centrale et impliquant différents chercheurs de Russie, Allemagne et Japon. Ce consortium vise à étudier divers aspects de ces environnements tels que la biomasse forestière, la production primaire, la respiration, ou encore les échanges de CO2 utilisant les techniques d’Edi covariance. Un des points clés de ce projet est qu’il reposera sur un site déjà instrumenté et des équipes compétentes et complémentaires. La création du Tunguska Scientific Consortium dans un contexte d’études des zones à permafrost est une opportunité formidable pour les chercheurs français d’étudier les effets du réchauffement climatique global dans ces milieux-là.
Notre collaboration avec les chercheurs russes s’est récemment fortement renforcée avec la création depuis 2008 d’un groupement de recherche international CAR-WET-SIB dédié à l’étude du carbone dans les zones humides de Sibérie.
L’objectif général su projet SHECS est de générer un savoir faire technologique et scientifique sur les expériences de chauffage de sol en zone boréale à permafrost.

Oleg Pokrovsky, Anatoly Prokushkin, Jérôme Viers
Laboratoires impliqués : Institut Sukachev de la Forêt (Krasnoiarsk) et Géosciences Environnement Toulouse (GET)

jerome gaillardet

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importance de l'expérimentation et des sites instrumentés

Message  Costard le Mar 23 Avr - 11:37

Merci Jerome pour ce programme provenant du Laboratoire Toulousain GET.
Il y a en effet un réel intérêt à proposer des sites instrumentés sur des parcelles en milieux arctique et subarctique pour suivre quantitativement l'influence du réchauffement climatique récent sur la dégradation du permafrost.
Il y a à IDES, au LGP Meudon et THEMA des chercheurs travaillants sur des sites instrumentés au Spitsberg (voir forum Climat glace Ocean: M. Griselin) et en Yakoutie (voir forum Géodynamique: "Fleuves arctiques: E. Gautier)
Oleg Pokrovsky note aussi l'importance de l'expérimentation des processus en milieu arctique. Il faut savoir qu'au moins trois laboratoires, il me semble, participent à la mise en place de modélisations experimentales de processus périglaciaires. Il s'agit des laboratoires M2C Caen (voir forum Modélisation), du laboratoire IDES Orsay et du LPG Nantes (voir forum Climat ... O. Bourgeois).

Costard

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