Ecosystem changes across a gradient of permafrost degradation in subarctic Québec (Tasiapik Valley, Nunavik, Canada)

Pelletier, M., Allard, M. et Levesque, E. (2019). Ecosystem changes across a gradient of permafrost degradation in subarctic Québec (Tasiapik Valley, Nunavik, Canada). Arctic Science, 5 (1). pp. 1-26. ISSN 2368-7460 DOI 10.1139/as-2016-0049

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Résumé

Abstract
Permafrost thaw, tundra shrubification, and changes in snow cover properties are documented impacts of climate warming, particularly in subarctic regions where discontinuous permafrost is disappearing. To obtain some insight into those changes, permafrost, active layer thickness, vegetation, snow cover, ground temperature, soil profiles, and carbon content were surveyed in an integrated approach in six field plots along a chronosequence of permafrost thaw on an ice-rich silty soil. Historical air photographs and dendrochronology provided the chronological context. Comparison of the plots reveals a positive feedback effect between thaw settlement, increased snow cover thickness, shrub growth, increase in soil temperature, and the process of permafrost decay. By the end of the sequence permafrost was no longer sustainable. Along the estimated 90 year duration of the chronosequence, the originally centimeter-thin pedogenic horizons under mosses and lichens increased to a thickness of nearly 65 cm under shrubs and trees. Snow cover increased from negligible to over 2 m. The thickness of soil organic layers and soil organic matter content increased manyfold, likely a result of the increased productivity in the shrub-dominated landscape. The results of this study strongly suggest that permafrost ecosystems in the subarctic are being replaced under climate warming by shrub and forest ecosystems enriched in carbon on more evolved soils.

Résumé
Le dégel du pergélisol, l’augmentation du couvert arbustif de la toundra (« shrubification ») et les changements de propriétés de la couverture de neige constituent des impacts déjà connus du réchauffement du climat, particulièrement dans les régions subarctiques où le pergélisol discontinu est en voie de disparition. Afin d’obtenir un aperçu de ces changements, le pergélisol, l’épaisseur de la couche active, la végétation, la couverture de neige, la température au sol, les profils de sol et le contenu en carbone ont été examinés selon une approche intégrée dans six parcelles de terrain dans une chronoséquence de dégel du pergélisol sur un sol limoneux riche en glace. Des photographies aériennes historiques et la dendrochronologie ont fourni le contexte chronologique. La comparaison des parcelles révèle un effet de rétroaction positive entre le tassement dû au dégel, la couverture de neige plus épaisse, la croissance d’arbustes, l’augmentation de la température du sol et le processus de dégradation du pergélisol. À la fin de la séquence, le pergélisol n’était plus durable. Au cours de la durée d’environ 90 années de la chronoséquence, les horizons pédogénétiques à l’origine minces de quelques centimètres sous la mousse et les lichens ont augmenté jusqu’à une épaisseur de presque 65 cm sous les arbustes et les arbres. La couverture de neige est passée de négligeable à une épaisseur de plus de 2 m. L’épaisseur des couches organiques de sol et le contenu de matière organique du sol ont décuplé, probablement un résultat de la productivité accrue dans le paysage dominé par des arbustes. Les résultats de cette étude semblent clairement indiquer que les écosystèmes de pergélisol subarctiques sont remplacés, sous les effets du réchauffement du climat, par des écosystèmes d’arbustes et forestiers enrichis en carbone sur des sols plus évolués. [Traduit par la Rédaction]

Type de document:	Article
Mots-clés libres:	Permafrost Shrubification Snow cover Subarctic Thermokarst Pergélisol Subarctique Thermokarst Augmentation du couvert arbustif Couverture de neige
Date de dépôt:	04 janv. 2024 16:12
Dernière modification:	04 janv. 2024 16:12
Version du document déposé:	Version officielle de l'éditeur
URI:	https://depot-e.uqtr.ca/id/eprint/11076

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