Responsable de la recherche : Vincent St. Louis (Université de l’Alberta)
Les possibilités :
Le changement climatique et le rejet de contaminants dans l’atmosphère sont actuellement deux des problèmes les plus urgents auxquels sont confrontées des ressources vitales en eau, mais aussi vulnérables, qui prennent leur source dans les montagnes. Comme les régions de haute altitude sont recouvertes de neige et de glaciers, le changement climatique affecte profondément l’hydrologie en aval et la température de l’eau en aval, et conséquemment la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Les contaminants organiques volatils, historiquement utilisés à des altitudes plus basses pour la lutte contre les parasites et à des fins industrielles, se sont condensés à froid dans les couches de neige et les glaciers de haute altitude, où ils sont restés piégés à mesure que les glaciers se sont formés.
Objectifs :
Si des travaux récents ont mis en évidence les conséquences hydrologiques de la fonte accélérée des glaciers, l’ampleur de l’influence des glaciers sur la biogéochimie en aval, la libération de contaminants, les communautés biologiques et leurs fonctions reste largement inconnue. Peu d’études ont considéré les glaciers comme des éléments à part entière des bassins versants dans lesquels ils se trouvent ou ont examiné comment les ressources et les services d’eau douce en aval sont affectés par les changements dans l’intensité de la fonte des glaciers.
Plan de recherche :
Ce projet multidisciplinaire et multisectoriel a porté sur des sources d’eau en amont de trois bassins versants glaciaires situés dans les parcs nationaux de Banff et de Jasper (Bow, North Saskatchewan et Athabasca) afin d’améliorer et d’enrichir les programmes de surveillance provinciaux et fédéraux existants plus en aval dans ces bassins versants. Nous avons étudié l’évolution des températures de surface des glaciers à l’aide de données sur la température de surface terrestre et l’émissivité mondiales (MOD11A2) sur 8 jours et sur la couverture neigeuse (MOD10A1) à partir de l’imagerie satellite du spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) (lpdaac.usgs.gov), les dépôts contemporains de nutriments au moyen de carottes de glace, la biogéochimie du ruissellement en analysant la composition en nutriments et en produits chimiques à l’origine et jusqu’à 50 km en aval, le métabolisme de l’écosystème en mesurant les changements diurnes de la concentration en O2 sur deux sites de surveillance de la qualité de l’eau sur chaque rivière, la biodiversité et la fonction en utilisant le séquençage phylogénétique (16S) pour caractériser la composition de la communauté microbienne, et la métagénomique et la métatranscriptomique pour obtenir un aperçu du potentiel métabolique et de l’activité métabolique in situ.
Principaux résultats et impacts :
Les informations ci-dessus ont été utilisées pour développer et tester des modèles écohydrologiques et de gestion de l’eau basés sur la physique et les processus afin d’évaluer les risques et les possibilités pour les différents secteurs d’utilisation de l’eau en cas de changement des régimes hydrologiques de montagne. Une compréhension détaillée des effets des variations spatiales et temporelles dans les régimes d’écoulement des eaux de montagne sur les différents secteurs d’utilisation de l’eau et sur la sécurité économique de l’eau et de l’alimentation.
