5.3 Comparaison avec les sites côtiers 56
5.3.3 Soulèvement des palses 58
La formation des palses dans les tourbières du nord du Québec (Subarctique et Haut- Boréal) aurait eu lieu à différentes périodes de l’Holocène récent. Ainsi, la majorité des formations des palses de la côte (Radisson et Kuujjuarapik) et celles du LEC est survenu entre 500 et 160 ans étal. BP. L’impact climatique du Petit Âge glaciaire (entre 500 et 200 ans étal. BP) fut très significatif ; il a favorisé l’installation du pergélisol et le soulèvement des palses, autant sur les sites de la côte qu’à ceux de la région du LEC. Le site de Boniface se démarque par le soulèvement plus hâtif des palses, à partir de 3000 ans étal. BP. Étant située plus au Nord, à la limite nord de la zone de pergélisol discontinu, le soulèvement des palses coïncide avec le refroidissement climatique du Néoglaciaire. Les auteurs de cette étude (Bhiry et al., 2007) ont démontré que l’inondation récurrente du site de Boniface était un processus important et unique dans l’évolution de la tourbière étudiée. La présence soutenue de l’eau sur l’ensemble du site, combinée au refroidissement du Néoglaciaire, aurait favorisé le soulèvement hâtif de la surface de la tourbière. Le soulèvement semble avoir culminé lors du PAG tel que fut démontré par la datation de la surface deux palses situés dans la même tourbière (Bhiry et al., 2007). Il est donc possible au sein d’une même
palse. Ainsi, en plus d’une période climatique froide, les conditions particulières d’un site influencent également l’installation du pergélisol et conséquemment, le soulèvement des palses. Également la formation du plateau palsique de l’Ile centrale du LEC étudié par Payette (1988) se démarque des autres palses étudiées au LEC. Dans ce cas, le soulèvement daté à 1035 ans étal. BP est corrélé à la régression de la communauté végétale d’épinettes et sphaignes menant une diminution du couvert nival. En conséquence, Payette (1988) suggère que la modification des associations végétales permet l’expansion de pergélisol dans la tourbière et la croissance des coins de glace. Dans ce cas, il est question de régulation de la formation du plateau palsique sous l'influence des facteurs autogènes.
Tableau 6 : Évolution des tourbières à palses de la région du LEC, de Kuujjuarapik, de Boniface et de Radisson.
Présente étude
(2015) Arlen-Pouliot et Bhiry (2005) Fillion et al. (2014) Bhiry et Robert (2006) Bhiry et al. (2007) Tremblay et al. (2014)
Lac à l’Eau-Claire Kuujjuarapik- Whapmagoostui Site SPP Kuujjuarapik- Whapmagoostui Site SPP Kuujjuarapik- Whapmagoostui Site KPP (12km à l’est)
Boniface Lac Duncan, près de Radisson
Formation de la palse
160 ans étal. BP Formation de la palse 970-400 ans étal. BP Formation de la palse 580 ans étal. BP
Formation de la palse 1630-360 ans étal. BP Formation de la palse 3670 ans étal. BP et 750-390 ans étal. BP Formation de la palse 200 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe
2210-854 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe boisée 1760-970 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe 1550-580 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe 3030 à 360 ans étal. BP Tourbière minérotrophe sans épisode d’inondation
4120-480 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe < 760 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe boisée 4350-2210 ans étal. BP Tourbière ombrotrophe forestière 2130-1550 ans étal. BP Étape de transition (minérotrophe vers ombrotrophe) 5360-4350 ans étal. BP Tourbière minérotrophe pauvre 4200-1760 ans étal. BP Tourbière minérotrophe pauvre
4200-2130 ans étal. BP Tourbière intermédiaire à pauvre 3630-3030 ans étal. BP Tourbière minérotrophe 5310-760 ans étal BP Comblement (minérotrophe riche à minérotrophe pauvre) 5790-5360 ans étal. BP Tourbière minérotrophe intermédiaire 4610-4200 ans étal. BP Tourbière minérotrophe intermédiaire 4750-4200 ans étal. BP Tourbière minérotrophe avec épisodes d’inondation 6610-4120 ans étal. BP Tourbière minérotrophe riche 5640-4610 ans étal. BP Tourbière minérotrophe riche 5120-4750 ans étal. BP Étape Étape
CONCLUSION
Les études des changements climatiques, ainsi que leurs effets sur les tourbières à palses permet de prévoir les réactions de ces dernières face au climat changeant à venir. Tel que mentionné précédemment, l’Holocène est caractérisé par des contrastes climatiques qui ont modelé, du moins en partie, l’évolution de plusieurs écosystèmes nordiques, tels les tourbières à palses. Nos résultats macrofossiles d’une palse située au sein d’une tourbière sur la rive nord du lac à l’Eau-Claire, a permis de reconstituer l’évolution temporelle des conditions trophiques du milieu et de la végétation. Le site étudié est localisé au-delà de la limite marine de la mer de Tyrrell et des influences climatiques de la côte de la baie d’Hudson,
Quatre étapes principales de développement de la tourbière ont été retracées: un étang peu profond, une tourbière minérotrophe, une tourbière ombrotrophe et la formation de la palse. L’installation de la tourbière aurait débuté dès 6290 ans étal. BP, suite au comblement d’un étang par la végétation d’espèces aquatiques et subaquatiques. Cette installation a été facilitée par une baisse du niveau de l’étang, qui aurait été induite par la combinaison de trois facteurs principaux : l’accumulation de la végétation morte, une probable forte évaporation d’eau de l’étang due au climat chaud de l’Hypsithermal et le relèvement isostatique de la région. Avec un taux d’accumulation de la matière organique élevé (0,64 mm/an), l’étang s’est rapidement comblé, en parallèle avec une diminution de la minérotrophie du milieu, entre 5790 et 5360 ans étal. BP. Par la suite, l’ombrotrophication du site a débuté vers 5000 ans étal. BP, causée par des facteurs autogènes, en l’occurrence l’accumulation importante de la tourbe. Cette phase a débuté par une tourbière boisée, les arbres et arbustes dominaient le site favorisant un meilleur drainage du site. Le milieu est demeuré ombrotrophe jusqu’à la formation de la palse. Toutefois, entre 2210 et 850 ans étal. BP., le refroidissement climatique du Néoglaciaire et la diminution des précipitations (neige) auraient créé un important assèchement du milieu, empêchant la croissance des bryophytes. Finalement, l’évolution de la tourbière s’est terminée par l’installation du pergélisol dans la tourbe induisant le soulèvement de la surface de la tourbière et par le fait
froide du PAG. La récente dégradation de la palse et la formation d’une mare de thermokarst seraient dues aux réchauffements climatiques actuels.
Les données macrofossiles de la mare de thermokarst comblée par de la tourbe, démontrent que l’évolution trophique du milieu s’est faite en deux étapes successives survenues après le dégel du pergélisol contenu dans la palse : un milieu subaquatique comblé très rapidement par la tourbe de sphaignes, suivi d’un milieu ombrotrophe. Il s’avère donc que les conditions climatiques récentes et actuelles favorisent l’accumulation rapide de la tourbe et modifient les conditions trophiques du milieu.
Le développement de la tourbière à palses du LEC a été comparé avec celui des tourbières à palses de la baie d’Hudson et de la baie de James. Le but de cette comparaison était de déterminer si le climat local maritime de la côte influençait le développement des tourbières à palses. Nos données suggèrent que la tourbière du LEC a évolué de manière similaire à celles de la côte, en terme de phases de développement (étang, minérotrophe, ombrotrophe, et palse). Par contre, ces phases sont asynchrones avec celles des tourbières côtières. À titre exemple, la tourbière à palses du LEC, sous l’effet significatif de l’accumulation de la tourbe, atteint le stade de troubière ombrotrophe hâtivement. Ce processus aurait été favorisé par des facteurs autogènes, principalement une forte production de matières organique menant à l’accumulation de la tourbe. Il se peut que la tourbière du LEC ait aussi affecté par le climat maritime du LEC (similaire à celui de la côte) étant donnée sa grande superficie; ce qui explique l’évolution comparable des tourbières côtière et celle du LEC.
RÉFÉRENCES
Allard, M. et Seguin, M.K. 1987. La déglaciation d’une partie du versant hudsonien québécois : bassins des rivières Nastapoca, Sheldrake et à l’Eau Claire. Géographie physique et Quaternaire, 39 (1) : 13-24.
Allard, M., Caron S. et Bégin Y. 1996. Climatic and ecological controls on ice
segregation and thermokarst: the case history of a permafrost plateau in northern Quebec. Permafrost and Periglacial Processes, 7 (3) : 207-227
Arlen-Pouliot, Y. et Bhiry, N. 2005. Palaeoecology of a palsa and a filled thermokarst pond in a permafrost peatland, subarctic Québec, Canada. The Holocene, 15 (3) : 408- 419.
Ayotte, G. et Rochefort, L. 2014. Les sphaignes du Québec, du Labrador et des Maritimes (à l’exception de l’Île de Terre-Neuve), Clés visuelles d’identification. Université Laval, Québec. 209 p. Document inédit.
Avramtchev, L.1982. Catalogue des gîtes minéraux du Québec, région de la baie d’Hudson, Québec Ministère de l’Énergie et des Ressources, Service de la géoinformation, DPV-926 : 13 p.
Bégin, C et Filion, L. 1985. Analyse dendrochronologique d’un glissement de terrain de la région du Lac à l’Eau-Claire (Québec nordique). Canadian Journal of Earth
Sciences, 22 (2) : 175-182.
Bégin, Y. 1986. Dynamique de la végétation riveraine du lac à l'Eau-Claire, Québec subarctique. Département de géographie, Université Laval, Thèse de Ph. D. 126 p. Bhiry, N. et Filion, L. 2001. Analyse des macrorestes végétaux, p. 259-273. Dans Payette,
S. et Rochefort, L., éditeurs. Écologie des tourbières du Québec-Labrador. Les Presses de l’Université Laval, Québec.
Bhiry, N. et Robert, É. 2006. Reconstruction of changes in vegetation and trophic conditions of a palsa in a permafrost peatland, subarctic Québec, Canada. Écoscience, 13 (1): 56-65.
Bhiry, N., Payette, S. et Robert, É. 2007. Peatland development at the arctic tree line (Québec, Canada) influenced by flooding and permafrost. Quaternary Research, 67 (3) : 426-437.
Blondeau, M. et Roy C., collaboration : A. Cuerrier et Institut culturel Avataq. 2010. Atlas des plantes des villages du Nunavik. Editions Multimondes. 2e édition, Sainte-Foy,
Brouillet, L., Desmet, P., Coursol, F., Maedes, S.J., Favreau, M., Anions, M., Bélisle, P., Gendreau, C., Shorthouse, D. et contributeurs. 2000. VASCAN, Base de données des plantes vasculaires du Canada.
Bryson, R. A. et Goodman, B. M. 1980. Volcanic activity and climatic changes. Science. 207 (4435) : 1041-1044.
Calmels, F. 2005. Genèse et structure du pergélisol : étude de formes périglaciaires de soulèvement au gel au Nunavik (Québec nordique), Canada. Département de géographie, Université Laval, Thèse de Ph.D. 88 p.
Calmel, F., Gagnon, O. et Allard, M. 2005. A portable earth-drill system for permafrost studies. Permafrost and Periglacial Process. 16 (3) : 311-315.
Chabot, R. 2010. Mortalité massive chez une population d'épinette noire riveraine au lac à l'Eau-Claire. Département de géographie, Université Laval, Thèse de M. Sc. 64 p. Couillard, L. et Payette, S. 1985. Évolution holocène d’une tourbière à pergélisol (Québec
nordique). Canadian Journal of Botany, 63 (6) : 1104-1121.
Coulombe, O., Bouchard, F. et Pienitz, R. 2016. Coupling of sedimentological and limnological dynamics in subarctic thermokarst ponds in Northern Québec (Canada), on a internannual basis. Sedimentary Geology.
Doi:10.1016/j.sedgeo.2016.01.012
Deshaye, J. et Morisset, P. 1985. La flore vasculaire du lac à l’Eau Claire, Nouveau Québec. Provancherra #18. Herbier Louis-Marie, Université Laval, Québec. 52 p. Faubert, J. 2013. Flore des bryophytes du Québec-Labrador. Volume 2 : Mousses, première
partie. Société québécoise de bryologie, Saint-Valérien, Québec. 402 p. Faubert, J. 2014. Flore des bryophytes du Québec-Labrador. Volume 3 : Mousses,
deuxième partie. Société québécoise de bryologie, Saint-Valérien, Québec. 456 p. Fillion, M.-È., Bhiry, N. et Touazi M. 2014. Differential Development of Two Palsa Fields
in a Peatland Located near Whapmagoostui-Kuujjuarapik, Northern Québec, Canada. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 46 (1) : 40–54.
Filteau, G. 2016. Paléoécologie d’un champs de palses, Bas arctique, baie Kovik, Nunavik. Département de géographie. Université Laval, mémoire de baccalauréat. 32 p. Gajewski, K., Payette, S., et Ritchie, C. 1993. Holocene vegetation history at the boreal
forest-shrub tundra transition in north-western Quebec. Journal of Ecology, 81 (3) : 433-443.
Garneau, M. 2001. Les taxons préférentiels des tourbières (Annexe 1). p.523-532. Dans Payette, S et Rochefort, L. éditeurs. Écologie des tourbières du Québec-Labrador. Les Presses de l'Université Laval, Québec, 521 p.
GIEC 2007. Bilan 2007 des changements climatiques. Contribution des Groupes de travail I, II et III au quatrième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat [Équipe de rédaction principale Pachauri, R.K. et Reisinger, A.]. IPCC, Genève, Suisse, 104 p.
GIEC. 2014. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I,
II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 p.
Gorham, E., Lehman, C., Dyke, A., Janssens, J. et Dyke, L. 2007. Temporal and spatial aspects of peatland initiation following deglaciation in North America. Quaternary Science Reviews, 26 (3-4), 300-311.
Hayes, M. 2011. Variation du signal 818 O dans la cellulose de bryophytes de tourbières comme indicateur paléoclimatique et son application dans la reconstitution paléoenvironnementale d’une tourbière à palses, Kuujjuarapik, Québec. Département de géographie. Université de Montréal. 132 p.
Kuhry, P. 2008. Palsa and peat plateau development in the Hudson Bay Lowlands, Canada: timing, pathways and causes. Boreas, 37 (3), 316-327.
Laprise, D. et Payette, S., 1988. Évolution récente d’une tourbière à palses (Québec subarctique) : analyse cartographique et dendrochronologique. Canadian Journal of Botany. 66 (6) : 2217-2227.
Lavoie, C. et Payette, S. 1995. Analyse macrofossile d’une palse subarctique (Québec nordique). Canadian Journal of Botany, 73 (4) : 527-537.
Lavoie, C., Elias, S. A., and Payette, S., 1997. Holocene fossil beetles from a treeline peatland in subarctic Québec. Canadian Journal of Zoology, 75 (2) : 227–236. Lemay, M. 2009. Dynamique écologique et géomorphologique des rivages du Lac de la
Corvette, Québec nordique. Département de géographie, Université Laval, Thèse de Ph.D. 155 p.
Lizotte, A. 2002. Reconstitution des fluctuations holocènes du plan d'eau d'un lac
subarctique, Kuujjuarapik. Département de géographie, Université Laval. Essai de baccalauréat, 64 p.
MacDonald, G., Beilman, D.W, Kremenetski, K.V., Sheng, Y., Smith, L. C. et Velichko. A.A. 2006. Rapid early development of circumarctic peatlands and atmospheric CH4 and CO2 variations. Science, 314 (5797) : 285-288.
Marie-Victorin, F. 1995. La flore laurentienne. 3e édition. Presses de l’Université Montréal. Montréal. 1093 p.
Marion J., Filion L. et Hétu B. 1995. The Holocene development of a debris slope in subarctic Québec, Canada. The Holocene, 5 (4) : 409-419.
Mathieu, C., Payette, S. et Morin, H. 1987. Chronologie 14C et développement des combes à neige du lac à l’Eau Claire, Québec nordique. Géographie physique et quaternaire. 41 (1) : 97-108
Mayewski, P. A., Rohling, E. E., Curt Stager, J., Karlén, W., Maasch, K. A., David
Meeker, L., Meyerson, E. A., Gasse, F., van Kreveld, S., Holmgren, K., Lee-Thorp, J., Rosqvist, G., Rack, F., Staubwasser, M., Schneider, R. R., et Steig, E. J. 2004. Holocene climate variability. Quaternary Research, 62 (3) : 243-255.
Miousse, L., Bhiry, N. et Lavoie M. 2003. Isolation and water level fluctuations of lake Kachishayoot, northern Quebec, Canada. Quaternary Research, 60 (2) :149-161. Payette, S. 1988. Late-Holocene development of Subarctic ombrotrophic peatlands:
allogenic and autogenic succession. Ecology, 69 (2) : 516-531.
Payette, S. 2001. Les principaux types de tourbières. p. 39-90. Dans Payette, S. et
Rochefort, L. éditeurs. Écologie des tourbières du Québec-Labrador. Les Presses de l'Université Laval, Québec, 521 p.
Payette, S. 2001. Les processus et les formes périglaciaires. p.199-240. Dans Payette, S. et Rochefort, L. éditeurs. Écologie des tourbières du Québec-Labrador. Les Presses de l'Université Laval, Québec, 521 p.
Payette S., Delwaide A., Caccianiga M. et Beauchemin M. 2004. Accelerated thawing of subarctic peatland permafrost over the last 50 years. Geophysical Research Letters 31 (18): L18208.
Payette, S., Gauthier, L. et Grenier I. 1986. Dating ice-wedge growth in subarctic peatland following deforestation. Nature, 322 (6081) : 724-727.
Payette, S. et Filion, L. 1993. Holocene water-level fluctuations of a subarctic lake at the tree-line in northern Québec. Boreas, 22 (1) : 7–14.
Pissart, A. 2013. Palsas and lithalsas. Dans Treatise on Geomorphology [Shroder, J. (Editeur)]. Academic Press, San Diego, CA, Glacial and Periglacial
Geomorphology, 8 : 223-237.
Plante, L., Séguin, M.K. et Rondot, J. 1990. Étude gravimétrique des astroblèmes du Lac à I’Eau-Claire, Nouveau-Québec. Geoexploration, 26 (4): 303-323.
Robinson, S.D. et Moore, T.R. 2000. The influence of permafrostand fire upon carbon accumulation in high boreal peatlands, Northwest Territories, Canada. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 32 (2), 155-66.
Rousseau, C. 1974. Géographie floristique du Québec-Labrador : distribution des principales espèces vasculaires. Les Presses de l'Université Laval. 798 p. Roy, N. 2007. Paléoécologie d'une mare thermokarstique comblée, Whapmagoostui-
Kuujjuarapik, Québec nordique. Département de géographie, Université Laval. Essai de baccalauréat. 31 p.
Sannel, A.B.K., et Kuhry, P. 2009. Holocene peat growth and decay dynamics in subarctic peat plateaus, west-central Canada". Boreas, 38 (1) : 13-24.
Seppälä, M. 1986. The origin of palsas. Geografiska Annaler. 68A : 141-147.
Simard, M., Parent, M., Thériault, R., David, J., Lacoste, P. et Sharma, K.N.M. 2004. Géologie de la région du lac à l'Eau Claire (34B et 34C). Géologie. Québec. 46 p. Sollid, J.L. et Sorbel, L. 1998. Palsa bogs as a climate indicator : Examples from
Dovrefjell, Southern Norway. Ambio, 27 (4) : 287-291.
Stuiver, M. et Reimer, P.J. 1993. Extended 14C database and revised CALIB radiocarbon calibration program. Radiocarbon, 35: 315–330.
Tarnocai, C. et Stolbovoy, V. 2006. Northern peatlands: their caracteristics, development and sensitivity to c1imate change. Dans Peatlands: Evolution and Records of Environmental and Climate Changes. 17-51.
Thibault S. et Payette, S. 2009. Recent permafrost degradation in bogs of the James Bay area, northern Quebec, Canada. Permafrost and Periglacial Process, 20 (4) : 383- 389.
Tremblay, S., Bhiry, N. et Lavoie, M. 2014. Long-term dynamics of a palsa in the sporadic permafrost zone of northwestern Quebec (Canada). Canadian Journal of Earth Sciences, 51 (5) : 500–509.
Zoltaï, S.C. et Tarnocai, C. 1971. Properties of a wooded palsa in northern Manitoba. Arctic and Alpine Research, 3 (2) : 115-129.
Zoltaï, S.C. 1993. Cyclic development of permafrost in the peatlands of northwestern Alberta, Canada. Arctic and Alpine Research, 25 (3) : 240–246.
Zoltaï, S.C. 1995. Permafrost distribution in peatlands of west-central Canada during the Holocene warm period 6000 years BP. Géographie physique et Quaternaire, 49 (1) : 45–54.
Zuidhoff, F.S. et Kolstrup, E. 2000. Change in palsa distribution in relation to climate change in Laivadalen, northern Sweden, especially 1960-1997. Permafrost and Periglacial Process, 11 (2) : 55-69.