La pêche aux épinettes

Le professeur de l'UQAR Dominique Arseneault (photo) et... (Photo fournie par Yves Bégin)

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Le professeur de l'UQAR Dominique Arseneault (photo) et ses collègues ont exposé des résultats basés sur pas moins de 1782 épinettes noires repêchées dans six lacs de la région des grands barrages. Ces arbres ont permis de reconstruire la température passée jusqu'à, selon le lac, entre l'an 572 et l'an 774.

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Percées scientifiques 2014

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Percées scientifiques 2014

L'année 2014 a été riche en découvertes pour la communauté scientifique de la capitale. Chacun dans son domaine, des chercheurs de la région ont écrit de nouveaux chapitres de l'histoire scientifique. Le Soleil vous présente les 10 percées les plus marquantes de l'année. »

(Québec) Un travail de moine. Sous l'eau froide. Dans la boue... Il faut ce qu'il faut, comme on dit. Et pour reconstituer le climat du Nord québécois au cours des 1000 dernières années, le biologiste de l'UQAR Dominique Arseneault a dû, littéralement, aller en déterrer les traces dans la vase, au fond de lacs de la taïga.

«Le but était de ramener de l'information sur le climat passé, afin de mieux prévoir et de mieux gérer les réservoirs hydroélectriques, dit-il. [...] Ça faisait partie du projet ARCHIVES [pour Analyse rétrospective des conditions hydroclimatiques à l'aide des indicateurs de leurs variabilités à l'échelle séculaire], qui avait un volet portant sur tout le Québec et qui remontait 200 ans en arrière. Celui-là s'est terminé il y a deux ans. Puis il y avait notre volet, qui portait sur un petit territoire, mais remontait beaucoup plus loin. Et ça a pris un peu plus de temps à émerger parce que ça demandait un plus grand effort sur le terrain.»

Les arbres, explique M. Arseneault, gardent la mémoire du temps qu'il a fait dans leurs cernes de croissance. Chaque année, les arbres grandissent et ajoutent un nouveau cerne, dont les caractéristiques varieront en fonction du temps qu'il a fait pendant l'été. Quand la saison est propice à la croissance, par exemple, il est plus large - et d'autres caractéristiques permettent de départager l'effet de la température et des précipitations. Ce n'est évidemment pas aussi précis qu'un thermomètre, mais cela reste un assez bon indicateur.

Tous les arbres sont soumis au même régime, si bien que si deux spécimens différents vivent dans la même région, leurs cernes auront les mêmes caractéristiques pour une année donnée. Alors, en recueillant suffisamment d'individus d'une même espèce nés et morts à des moments différents, on peut reconstituer le climat passé sur des périodes étonnamment longues, pour peu que l'on dispose de troncs anciens et bien conservés.

Or, le fond des lacs nordiques est justement un milieu dans lequel les arbres morts, quand ils y tombent, peuvent se conserver sur des durées inouïes. «Pour que le bois se décompose, ça prend de l'oxygène, parce que la majorité des organismes qui décomposent le bois en ont besoin. Et dans l'eau, il y en a beaucoup moins, alors les champignons, entre autres, sont nettement moins actifs. Bien sûr, un arbre qui va tomber dans un lac peut se faire briser par les vagues et les glaces, mais s'il tombe et coule assez creux, hors de la zone d'influence des vagues et des glaces, il peut se conserver pendant 1000 ans environ. Et finalement, s'il finit par être enfoui dans les sédiments, alors il peut persister pendant des milliers d'années. [...] En Scandinavie, ils font ça depuis longtemps, ils remontent même jusqu'à plus de 8000 ans en arrière.»

C'est donc à cette tâche que s'est attelé M. Arseneault, avec le concours, notamment, d'un doctorant, Fabio Gennaretti, et d'Yves Bégin, professeur à l'INRS et instigateur du projet ARCHIVES.

La méthode s'est toutefois avérée plus fastidieuse ici qu'en Europe. D'abord, parce que l'espèce dominante, dans le nord du Québec, est l'épinette noire, un arbre à la longévité courte - autour de 100 ans, trois fois moins que pour le pin, qui a servi à plusieurs séries du genre. Ensuite, parce que les incendies sont très fréquents dans la forêt boréale canadienne, ce qui donne des séries discontinuées. Il a donc fallu trouver des lacs dont les bandes riveraines avaient été épargnées par le feu.

Mais le jeu en valait la chandelle. Dans un article publié en juillet dans les prestigieux Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), M. Arseneault et son équipe ont pu, grâce à leur travail de moine, répondre à une question qui taraudait la climatologie depuis un certain temps. On savait en effet que les éruptions volcaniques, notamment en projetant dans l'atmosphère de fortes quantités de poussières qui bloquent les rayons du Soleil, avaient un effet refroidissant, mais temporaire sur le climat terrestre. Et nos modèles climatiques prédisaient que si plusieurs éruptions majeures survenaient dans un laps de temps assez court, ce refroidissement durerait au moins 20 ans, sinon plusieurs décennies.

Or, il y a eu quatre éruptions majeures au XIIIe siècle - on le sait par les pics de sulfate qu'elles ont laissé dans les glaciers. Mais les cernes de croissance des arbres dont on disposait, surtout en Europe, ne montraient que des refroidissements de 2 à 10 ans. Ce pouvait être parce que nos modèles étaient erronés, ou alors parce que des facteurs locaux avaient raccourci le refroidissement. Mais pour le savoir, il fallait avoir des séries dendrochronologiques (des cernes de croissance) ailleurs qu'en Europe.

M. Arseneault et ses collègues ont exposé dans le PNAS des résultats basés sur pas moins de 1782 épinettes noires repêchées dans six lacs de la région des grands barrages. Ces arbres, selon le lac, ont permis de reconstruire la température passée jusqu'à une période entre l'an 572 et l'an 774. Et l'exercice a montré que le climat du nord de l'Amérique a réagi différemment aux éruptions, plongeant dans des épisodes froids nettement plus longs. Les chercheurs ont observé la même chose au XIXe siècle, à la suite de l'éruption de 1809 (gigantesque, mais d'origine inconnue) et de celle de Tambora, en 1815. Il semble donc que les éruptions volcaniques en chaîne peuvent bel et bien provoquer des refroidissements s'étirant sur plusieurs décennies - pour peu qu'une région y soit aussi sensible que le nord du Québec.

Et le plus beau, dans tout ceci, est que le meilleur est peut-être encore à venir : «On a beaucoup d'arbres qui sont beaux et bien conservés, mais qu'on n'est pas capable de dater parce que la séquence de leurs cernes ne correspond à rien de ce qu'on connaît. C'est parce qu'ils sont plus vieux que l'an 500, où s'arrête la série pour l'instant, et la datation au carbone 14 nous confirme qu'ils remontent à avant l'an 500. Alors, ça nous donne espoir d'être capables de remonter beaucoup plus loin dans le temps. Notre objectif est de se rendre à 3000 ans d'ici 10 ans», dit M. Arseneault.

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