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Pierre Francus

Limnogéologie

Paléoclimats, Sédimentologie, Analyse d'image, Arctique

Projets en cours

Quantifier les paléoclimats à partir de séquences sédimentaires de haute résolution

Nous proposons d’étudier des sédiments annuellement laminés (varves) dans une série de lacs du Grand Nord Canadien. Le programme propose l'étude intégrée des processus sédimentaires et limnologiques actuels de ces lacs, en parallèle à l'observation des conditions climatiques et hydrologiques de leur bassin versant. Par comparaison de ces données hydroclimatiques avec les sédiments superficiels actuels, on détermine comment les signaux climatiques et hydrologiques (par exemple, la fonte des neiges, la température et les orages d’été) sont enregistrés dans les sédiments du lac. Ensuite, l'analyse de longues séquences varvées, par des techniques sédimentologiques classiques et une technique originale d'analyse d'image de lames minces, permet d'obtenir des reconstructions paléoenvironnementales quantifiées.

Financement : CRSNG

 

Quantifier les paléoclimats nordiques

Cette proposition a pour objet le soutien des campagnes de terrain dans les régions nordiques menées dans le cadre d'un programme de recherche qui a pour but l'étude de sédiments annuellement laminés (varves) dans une série de lacs dans le Grand-Nord canadien.

Financement : CRSNG

 

Participation canadienne à PASADO 

Ce projet a pour but de former une équipe canadienne qui participera à un projet ICDP (International Continental Drilling Project) en Patagonie, Argentine. Le projet PASADO (Potrok Aike Lake Sediment Archive Drilling Project) coordonné par le Professeur Bernd Zolitschka de l’Université de Brème en Allemagne, a pour but d´obtenir et d´étudier une série de carottes de plus de 100 mètres de long afin de reconstruire le climat des derniers 700 000 ans, aux hautes latitudes de l’Hémisphère sud, permettant notamment d´établir des liens entres les carottes de glace de l’Antarctique et les séquences sédimentaires marines récemment forées dans le cadre de l’IODP (International Ocean Drilling Program) le long de la marge chilienne. Un atelier de travail pour la planification de la participation canadienne au projet sera bientôt organisé. Tout chercheur canadien intéressé de participer à ce projet de recherche d’envergure internationale est invité à prendre contact avec Pierre Francus.

Financement : CRSNG/Occasions spéciales de recherche

 

Climate change and permafrost impacts on High Arctic watershed fluxes: Cape Bounty, Melville Island experimental watershed observatory

La recherche à Cape Bounty Melville Island, Nunavut (74°54’ N, 109°35’ W) a pour but de comprendre comment les changements climatiques affectent les rivières du Haut Arctique, les sols et la végétation. Il s’agit de comprendre les effets de ces changements sur les processus hydrologiques et écologiques et ainsi d’aider à la prédiction du futur. Le climat peut affecter la quantité d’eau disponible par le biais de la quantité de neige présente lors de la fonte de printemps. L’eau est un élément crucial pour la santé d’un écosystème dans les régions arides de l’Arctique, et le changement de la disponibilité de l’eau a des impacts importants sur la fourniture en eau des communautés nordiques.

Durant l’année polaire internationale, nous allons examiner comment différentes quantités de neige peuvent affecter la fonte printanière, la quantité de sédiments et de sols érodés, la croissance des plantes, et la production de nutriments dissous et de gaz à effets de serre. Nous allons augmenter expérimentalement la quantité de neige dans des petites zones du bassin-versant en utilisant des pare-neige et comparer nos observations avec celles des zones non-modifiées. Ce projet représente une étude intégrée de l’hydrologie, la géomorphologie, des sols et des plantes. Nos observations sur le terrain seront liées à des observations satellitaires de l’humidité du sol et de la couverture végétale, qui pourront être, à terme, étendues à des zones plus larges de l’Arctique. Finalement, l’étude de l’apport sédimentaire vers les lacs et l’obtention de carottes de sédiments lacustres permettra de reconstruire les changements du paysage dans le passé et d’identifier les changements qui se sont déjà produits.

Financement: Gouvernement du Canada, année polaire internationale.

Collaboration: Université Queen; Université Toronto

 

Thermokarst - Les émissions des GES par les lacs de thermokarst au Québec - passé, présent et futur

L’accumulation des gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphére est une préoccupation environnementale majeure du 21ème siècle. Le réchauffement climatique récent a déjà enclenché un processus généralisé de fonte du pergélisol dans les régions boréales et subarctiques; le pergélisol couvre 25% du territoire québécois. Cette fonte crée des dépressions remplies d’eau appelées lacs de thermokarst, qui représentent un habitat pour la flore et la faune sauvages. La formation de ces lacs dans les régions circumpolaires, incluant le Nunavik, souléve beaucoup d’inquiétude car elle peut geénérer une libération massive des GES CO2 et CH4 vers l’atmosphére, entrainant une accélération du réchauffement planétaire actuel. Cet écosystème pourtant répandu en régions nordiques est trés peu connu. Le but principal du projet de recherche proposé est de développer un ensemble de connaissances et d’outils permettant d’évaluer l’évolution de l’écosysteème de thermokarst sous l’influence des changements climatiques. Nous utiliserons une approche multidisciplinaire intégrant la limnologie actuelle (biogéochimie et biooptique) et la paléolimnologie (biostratigraphie et sédimentologie) dans le but d’estimer le potentiel de cet écosysteème comme une source de GES au Québec dans le passé, le présent et le futur. Les résultats de ces recherches permettront aussi d’améliorer nos connaissances sur l’évolution de la structure et du fonctionnement des communautés microbiennes aquatiques au cours du temps, et sur un mécanisme potentiel de rétroaction dans le processus du réchauffement planétaire.

Financement : FQRNT

Collaborateurs : R. Pienitz,  W. Vincent (U. Laval) et I. Laurion (INRS -ETE)

 

Canadian Participation in the International Continental Drilling Program

Cette demande pilotée par un groupe de chercheurs financés par le CRSNG, dénommé CCDP (Canadian Continental Drilling Program), a pour but de poursuivre le financement de la cotisation du Canada auprès de l'International Continental Drilling Program (ICDP). ICDP est une organisation qui promeut le forage scientifique comme outil pour résoudre une large série de problématiques en Géosciences. Les projets de forage vont de l'étude de sédiments lacustres pour comprendre les variations climatiques au cours du Quaternaire à celle des roches dures du Paléoprotérozoique, de l'échantillonnage de volcans actifs et des failles importantes aux larges impacts météoritiques, et des hydrates de gaz aux sources d'énergie géothermales. ICDP a supporté jusqu'à présent 28 campagnes de forages sur 5 continents, y compris, en 2002, celui de Mallik dans le delta du Mackenzie sur les hydrates de gaz. À ce jour, les chercheurs du CRSNG ont été ou sont actuellement impliqués dans des projets supportés par ICDP en Californie, Chine, Ghana, Finlande et Argentine, et sont des acteurs importants dans des projets potentiels futurs en Idaho, Turquie, Norvège et Russie. ICDP a directement financé des ateliers à Wolfville, Mallik et Sudbury.

Les thèmes de recherche des projets ICDP sont de pertinence globale et au bénéfice de la société canadienne et de ses industries. Ils comprennent les changements climatiques, les risques géologiques, la séquestration du CO2, les ressources énergétiques et minéralogiques. Les projets ICDP, ses ateliers et ses cours intensifs sont d'excellentes opportunités de formation pour les étudiants en les exposant à des problématiques scientifiques et techniques de haut niveau dans l'entièreté du spectre des Sciences de la Terre, et à des collaborations scientifiques internationales. La poursuite de la cotisation du Canada à ICDP permettra aux Canadiens de participer aux projets futurs partout sur Terre, mais aussi et surtout de rendre possible les investissements d'ICDP dans des projets majeurs au Canada. Cette demande a aussi pour but de mettre en place un réseau de chercheurs canadiens en Sciences de la terre et un centre d'information et de vulgarisation au secrétariat de CCDP.

Financement: CRSNG - Accès aux Ressources Majeures

 

Projet ARCHIVES

Le projet Archives est une initiative de recherche universitaire menée en partenariat avec l’industrie. Le projet est cofinancé par Hydro-Québec, Ouranos (Consortium sur la climatologie régionale et l'adaptation aux changements climatiques) et le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (programme RDC - subvention de recherche et développement coopérative). Il bénéficie également du soutien financier du Réseau ArticNet. Ce projet regroupe 13 chercheurs et professionnels de recherche provenant de huit organismes différents (Centre Eau Terre Environnement de l'Institut National de la Recherche Scientifique, Université du Québec à Montréal, Université du Québec à Rimouski, Commission Géologique du Canada, Division Québec, Université de Liège (Belgique), Centre Européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'Environnement (France), Ouranos et Hydro-Québec).

L'objectif de ce projet pluridisciplinaire est de documenter les variations hydrologiques et climatiques des 1000 dernières années dans le secteur boréal du Québec. L'étude repose sur l'utilisation de plusieurs indicateurs naturels tels que les cernes de croissance des arbres (largeur, densité et rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène) et les sédiments lacustres. Ils nous permettent de reconstituer plusieurs variables hydrologiques ou climatiques et d'en étudier leur variabilité spatiale et temporelle.

Les reconstitutions spatio-temporelles du climat ainsi produites seront comparées aux simulations climatiques produites au moyen du Modèle Régional Climatique Canadien sur une période de 150 années dans une optique générale de co-validation et d’interprétation des variations climatiques en termes de circulation atmosphérique.

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Pierre Francus et la paléoclimatologie ...

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Pierre Francus, professeur au Centre Eau Terre Environnement

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