Les écosystèmes aquatiques sont de plus en plus reconnus pour leur rôle dans les cycles biogéochimiques locaux et globaux en raison de leur grand potentiel réactif. Les tourbières sont quant à elles des environnements relativement stables, mais qui participent aussi largement aux cycles biogéochimiques car elles accumulent de grandes quantités de carbone (C) et d’autres éléments dans leurs sols. À l’intérieur de certaines tourbières tempérées, de petites étendues d’eau se développent par la décomposition de la matière organique qui compose leur matrice, mais de larges pans de leur fonctionnement biogéochimique sont ignorés. La structure et la géographie de ces mares de tourbières, particulièrement l’interface eau-tourbe qui les caractérise, pourraient d’ailleurs en faire des écosystèmes d’un dynamisme peu commun.
Le but de cette thèse est de déterminer en quoi la géographie particulière des mares de tourbières, à commencer par celle des régions tempérées, influence leurs patrons et processus biogéochimiques. Les résultats démontrent que les mares de tourbières sont des écosystèmes sans commune mesure parmi les milieux aquatiques. Les mares sont biogéochimiquement distinctes des autres milieux lentiques en raison de la structure du paysage qui les entoure, faisant d’elles des environnements où les concentrations en C organique dissous (DOC) sont plusieurs fois plus élevées et où le pH est 100 fois plus acide que dans les lacs. La biogéochimie des mares est par contre variable dans le temps et l’espace en fonction de paramètres morphologiques et climatiques. Par exemple, les concentrations en DOC sont plus élevées dans les mares les moins profondes et sous un climat moins humide, mais ces concentrations fluctuent rapidement au cours des saisons en fonction de variations météorologiques, faisant d’elles des sentinelles climatiques. Les patrons biogéochimiques observés dans les mares de tourbières semblent tirer leur origine de leur structure plutôt que d’une influence allochtone à plus grande échelle comme c’est le cas pour la plupart des lacs. Une expérience menée dans une tourbière ombrotrophe du sud du Québec montre ainsi que les processus de décomposition de la matière organique qui caractérisent les mares de tourbières varient spatialement en fonction de la profondeur des mares et de la composition chimique du matériel à décomposer. Au final, les résultats de la thèse démontrent que les patrons et processus biogéochimiques observés dans les mares de tourbières tempérées sont effectivement dirigés par leur géographie particulière, où les mécanismes fonctionnels sont en partie dictés par l’interface eau-tourbe. / Aquatic ecosystems are increasingly recognized for their contribution to local and global
biogeochemical cycles because of their high reactivity potential. Peatlands are relatively stable
ecosystems but that nonetheless play a large role in biogeochemical cycles because they
sequester large amounts of carbon (C) and other elements. Within temperate peatlands,
waterbodies may develop by the decomposition of the organic matter that forms the soil but
their biogeochemical functioning remain largely ignored. Their structure and their geography,
especially the water-peat interface, may thus make peatland pools ecosystems that are more
dynamic than other aquatic environments.
The goal of this thesis is to determine how the geography of temperate peatland pools
influences their biogeochemical patterns and processes. Results show that peatland pools are
biogeochemically distinct from other aquatic environments because of the structure of the
landscape in which they develop, with dissolved organic C (DOC) concentrations being severalfold higher and pH being 100-fold more acidic than lakes. The biogeochemistry of peatland
pools is, however, variable in both space and time in relation to morphological and climatic
parameters. For example, DOC concentrations are higher in shallower pools and in arid
climates, but these concentrations rapidly vary within and across seasons in relation to changes
in temperatures and precipitation, highlighting their potential to act as climate sentinel. The
observed biogeochemical patterns in peatland pools originate from their internal structure
rather than from a broader-scale allochthonous influence like lakes. The influence of pool
internal structure was revealed in an experiment we conducted in an ombrotrophic peatland of
southern Québec that showed that organic matter decomposition processes vary spatially in
relation to pool depth and to the chemical composition of the organic matter. Overall, the
results demonstrate that temperate peatland pool biogeochemical patterns and processes are
indeed controlled by their unique geography, and where functional mechanisms are partly
driven by the water-peat interface.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/32116 |
| Date | 04 1900 |
| Creators | Arsenault, Julien |
| Contributors | Talbot, Julie, Lapierre, Jean-François |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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