Les changements climatiques soulèvent d'importants questionnements sur la vulnérabilité et la résilience des écosystèmes nordiques et des populations humaines du Nunatsiavut, lesquelles occupent la région depuis près de 7000 ans. Dans le cadre d'une initiative de recherche interdisciplinaire dans l'archipel de Nain sur la côte subarctique du Labrador, ce projet visait à reconstituer la variabilité paléoenvironnementale et paléoclimatique postglaciaire de Dog Island et à documenter leurs impacts sur l'évolution des lacs situés à proximité de sites archéologiques (Oakes Bay 1). Misant sur une approche paléolimnologique, les indicateurs biologiques (diatomées), physiques et géochimiques préservés dans les carottes sédimentaires de deux lacs ont été analysés. Les résultats du lac Oakes Bay West révèlent la sensibilité du bassin lacustre aux perturbations qui ont lieu dans son bassin versant, possiblement attribuables à des modifications dans le couvert végétal, les régimes hydrologiques et les processus géophysiques depuis 4900 ans cal. BP. Deux événements majeurs, caractérisés par des apports sédimentaires importants, ont été identifiés entre 4650-4150 ans cal. BP puis à partir de 1520 ans cal. BP. Autrement, les assemblages de diatomées suggèrent une légère diminution du pH, potentiellement liée au développement de la végétation et des sols du bassin versant, au refroidissement progressif du Néoglaciaire ou, plus récemment (depuis 1050 ans cal. BP), au processus de paludification préalablement identifié dans la région. La succession des assemblages biostratigraphiques et les profils physico-chimiques du lac Evilik ont permis de retracer l'isolation postglaciaire du lac provoquée par le relèvement glacio-isostatique et la régression marine. On observe une transition en trois étapes distinctes: 1) un milieu littoral marin peu profond et instable entre 3350-2700 ans cal. BP; 2) une période transitoire saumâtre marquée par la perte de contact régulier avec la mer entre 2700-1840 ans cal. BP; et 3) l'établissement des conditions lacustres vers 1840 ans cal. BP. / Climate change raises important questions about the vulnerability and resilience of both the northern ecosystems and the human populations in Nunatsiavut that have inhabited the region for nearly 7000 years. As part of an interdisciplinary research initiative within the Nain Archipelago on the subarctic coast of Labrador, this project sought to reconstruct the postglacial paleoenvironmental and paleoclimatic variability of Dog Island and to document their impacts on the evolution of lakes located in the vicinity of significant archaeological sites (e.g., Oakes Bay 1). Using a paleolimnological approach, biological (diatoms), physical and geochemical indicators preserved in sediment cores from two lakes were analyzed. Results from Oakes Bay West reveal the sensitivity of the lake basin with respect to watershed disturbances, possibly due to changes in vegetation cover, hydrological regimes, and geophysical processes since 4900 cal. BP. Two major events, characterized by significant sedimentary inputs, were identified between 4650-4150 cal BP and then from 1520 cal BP onward. Otherwise, the diatom assemblages suggest a slight decrease in pH, potentially related to the development of vegetation and soils in the watershed, to the progressive cooling of the Neoglacial period or, more recently (since 1050 years cal. BP), to the paludification process previously identified in the region. The succession of biostratigraphic assemblages and the physico-chemical profiles of Evilik lake have allowed us to reconstruct the postglacial isolation of the lake caused by the processes of glacio-isostatic rebound and marine regression. A three-stage transition is observed: 1) a shallow and unstable littoral marine environment between 3350-2700 cal. years BP; 2) a brackish transitional period marked by the loss of regular contact with the sea between 2700-1840 cal. years BP; 3) the establishment of lacustrine conditions around 1840 years cal. BP.

L'accélération du développement industriel a eu des répercussions importantes sur le climat planétaire, en particulier sur le réchauffement des pôles au cours des dernières décennies. Afin d'anticiper les changements climatiques futurs, il faut comprendre la variabilité naturelle actuelle et passée du climat. Dans le cadre de ma thèse doctorale, je me suis intéressé à l'histoire climatique du Nunatsiavut, une région subarctique peu documentée du Labrador (Canada). L'analyse palynologique des enregistrements géologiques conservés dans les sédiments océaniques permet d'établir un lien entre les paramètres environnementaux modernes et passés caractérisant les conditions de surface océanique (température, salinité, durée du couvert de glace, productivité primaire). Tout d'abord, j'ai décrit les assemblages modernes de kystes de dinoflagellés (= dinokystes) de quatre fjords du Nunatsiavut (Nachvak, Saglek, Okak et Anaktalak) localisés le long d'un gradient latitudinal. L'apparition et la dominance de kystes de dinoflagellés autotrophes caractérisent les fjords du Sud (Okak et Anaktalak). La présence dans le fjord d'Anaktalak de kystes calcaires de Scrippsiella cf. S. crystallina, indicateur de pollution anthropique, illustre vraisemblablement l'impact négatif de la mine de nickel récemment implantée dans la région. Ensuite, j'ai analysé de séquences sédimentaires courtes (25-30 cm) prélevées à Nachvak, Saglek et Anaktalak. Les assemblages fossiles de dinokystes et du pollen décrivent l'histoire climatique et océanique de la région au cours des derniers 150-300 ans. Bien que la tendance climatique en Arctique soit au réchauffement, les reconstitutions paléocéanographiques suggèrent une résilience climatique au Labrador, accompagnée d'un léger refroidissement des eaux de surface dans les fjords de Saglek et d'Anaktalak. Les assemblages fossiles du pollen illustrent ce refroidissement sur terre par un déplacement de la limite des arbres vers le sud. Finalement, l'analyse d'une séquence sédimentaire longue (812 cm) prélevée dans le fjord de Nachvak, en utilisant une approche multi-proxy combinant une solide chronologie AMS-14C et les assemblages de fossiles de grains de pollen et de dinokystes, a permis de reconstituer l'histoire climatique des 7 000 dernières années. Les reconstitutions paléocéanographiques dans le fjord de Nachvak révèlent un climat du début de l'Holocène influencé par l'Atlantique Nord, alors qu'une grande stabilité climatique est observée pour les 1 000 dernières années, probablement due à un effet de « barrière » du courant du Labrador qui charrie des eaux froides de l'Arctique.

Les populations d'espèces tempérées situées à la limite nord de leur aire de répartition joueront un rôle important dans la migration de celles-ci face au réchauffement du climat. Au Québec, l'érable rouge (Acer rubrum) est l'espèce arborescente tempérée la plus abondante en forêt boréale. Au nord de son aire de répartition continue, elle est présente sous la forme de petites populations marginales isolées restreintes au sommet de collines dans le domaine bioclimatique de la Sapinière à bouleau blanc. Ces populations sont-elles des reliques d'une migration ayant eu lieu il y a quelques millénaires, ou se sont-elles formées plus récemment ? Est-ce que d'autres espèces tempérées furent aussi présentes dans le passé sur ces collines ? Afin de répondre à ces questions, huit populations d'érable rouge furent étudiées le long d'un transect longitudinal de 550 km s'étendant des régions de l'Abitibi à l'ouest à la Mauricie à l'est. Les objectifs étaient 1) d'analyser la dynamique contemporaine (~300 dernières années) des populations d'érable rouge à l'aide de la dendrochronologie, et 2) d'établir un portrait de leur dynamique écologique passée (échelle temporelle de l'Holocène) à l'aide de l'identification botanique et de la datation ¹⁴C de charbons de bois préservés dans les sols minéraux, de même que de pièces de bois enfouies dans un bourbier forestier. Les assemblages des charbons indiquent que l'érable rouge est présent dans la région d'étude depuis au moins 4000 ans. Le pin blanc (Pinus strobus), qui est la seule autre espèce tempérée qui a été identifiée, fut pour sa part plus abondant qu'aujourd'hui entre 6200 et 2500 ans avant l'actuel, possiblement sous un régime de feu de surface peu sévère. L'abondance de l'érable rouge s'est grandement accrue il y a environ 3500 ans. Il aurait été favorisé par des feux devenus plus fréquents et peut-être plus sévères. Ces feux auraient en revanche été néfastes au pin blanc qui s'est raréfié. Au cours des 300 dernières années, les sites ont été régulièrement affectés par des feux ainsi que des coupes forestières au XXe siècle qui ont été profitables à l'érable rouge. Les populations nordiques d'érable rouge localisées en forêt boréale pourraient être considérées comme des témoins (analogues) du type de végétation qui dominera éventuellement les paysages de la portion ouest du domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau blanc sous l'effet des changements climatiques anticipés.

Cette étude a été réalisée dans la région du détroit de Fury et Hecla (Nunavut), entre la péninsule de Melville et le nord-ouest de l’Ile de Baffin. L’analyse de carottes de sédiments de lacs situés sur la rive sud du détroit nous a permis de reconstituer l’histoire environnementale régionale depuis la dernière déglaciation. Les enregistrements biostratigraphiques et géochimiques témoignent tout d’abord d’un retrait glaciaire accompagné d’une transgression marine à partir de 8200 années cal. BP, suivant l’ablation graduelle du dôme de Foxe lors de l’optimum climatique de l’Holocène. Au cours de cette période, la connexion entre les océans Atlantique et Pacifique se serait établie et le relèvement glacio-isostatique en cours aurait initié l’isolement progressif des bassins lacustres de l’influence marine. Des analyses multivariées appliquées aux données biologiques et géochimiques nous indiquent également que les conditions climatiques chaudes se seraient maintenues entre 6000 et 3900 années cal. BP, avant que la région ne plonge dans un épisode de refroidissement associé au Néoglaciaire, tel que reflété par une diminution de la biomasse et une augmentation de l’oxygénation des bassins. Plus encore, en tenant compte des datations au 14C des unités d’isolement et de l’altitude actuelle des deux lacs, cette étude propose un modèle de relèvement glacio-isostatique régional et suggère une nouvelle limite marine ayant atteint 204 m au nord-est de la Péninsule de Melville suivant la déglaciation. / This study was conducted in the Fury and Hecla Strait region (Nunavut), between Melville Peninsula and northwestern Baffin Island. Sedimentological records of two lakes located on the southern shore of the strait allowed us to reconstruct the regional environmental history since deglaciation. Biostratigraphic and geochemical profiles initially reveal a regional deglaciation and marine transgression around 8200 cal. yr BP, following the gradual breakup of the Foxe Ice Dome during the Holocene Thermal Optimum. At that time, the connection between the Atlantic and Pacific oceans must have been established and the glacial isostatic adjustment gradually isolated the lacustrine basins from marine influence. Multivariate analyses conducted on the biological and geochemical datasets indicate that climatic conditions remained relatively warm throughout the 6000-3900 cal. yr BP interval, before significantly cooling during the Neoglacial period, as inferred from a decrease in biomass and increase in bottom water oxygenation. Moreover, based on the 14C-dated isolation contacts and threshold elevations of the two lakes, this study proposes a regional land emergence model and suggests a new marine limit that reached 204 m in northeastern Melville peninsula following deglaciation.