Identification et facteurs de formation des taliks dans le pergélisol : combinaison de méthodes géophysiques et de télédétection à très haute résolution : cas d'étude à Eight Mile Lake (Alaska, États-Unis)

Details

Supervisors

Opfergelt, Sophie ; du Bois d'Aische, Eléonore

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

Dans l’hémisphère Nord, les environnements reposant sur du pergélisol couvrent environ 25 % des terres émergées. Le pergélisol constitue un puits de carbone majeur en raison de la quantité significative de matière organique gelée qu’il renferme, estimée à environ 1 700 milliards de tonnes de carbone – soit près du double de la quantité actuellement présente dans l’atmosphère. Pourtant, depuis la fin du XXe siècle, l’Arctique s’est réchauffé près de quatre fois plus vite que la moyenne mondiale sous l’effet du changement climatique. Ce réchauffement rapide entraine le dégel du pergélisol, provoquant la libération de carbone anciennement stocké dans les sols gelés. Cette libération alimente une boucle de rétroaction positive du cycle du carbone, qui accentue le dégel du pergélisol et accroit les émissions associées. L’un des principaux mécanismes induits par le dégel du pergélisol est l’épaississement de la couche active, accompagné de l’apparition de taliks – des zones de sol non gelées qui persistent durant l’hiver. Ces taliks représentent un enjeu majeur principalement en raison de leurs émissions de carbone hivernales – non prises en compte dans les modèles climatiques actuels – ainsi que de leur influence sur la mobilisation et le transport du carbone par l’eau non gelée. Ce mémoire s’est intéressé à l’identification et à l’étude de taliks sur un site situé en Alaska, en s’appuyant sur une approche combinée intégrant des méthodes géophysiques, de télédétection à très haute résolution et de mesures in situ. Les résultats mettent en évidence (i) la présence de taliks sur le site, et leur potentielle connectivité hydraulique, (ii) une forte corrélation entre la présence de taliks et de structures hydrologiques de type watertrack, et (iii) le rôle dominant du manteau neigeux dans les transferts de chaleur dans le sol, susceptible de favoriser l’apparition et la persistance des taliks.