Logo INRS
English
INRS
  • INRS
  • Eau Terre Environnement
  • Énergie Matériaux Télécommunications
  • INRS – Institut Armand-Frappier
  • Urbanisation Culture Société
Version imprimable

Pierre Francus

Limnogéologie

Paléoclimats, Sédimentologie, Analyse d'image, Arctique

Projets en cours

Quantifier les paléoclimats à partir de séquences sédimentaires de haute résolution

L'objectif est d’étudier des sédiments annuellement laminés (varves) dans une série de lacs du Grand Nord canadien. Le programme de recherche comprend 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, il est possible de déterminer 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 - Subvention à la découverte

 

Les lacs profonds de la Côte-Nord : des archives paléoenvironnementales uniques à explorer
Quatre lacs profonds de la Côte-Nord, dont trois ont été identifiés au cours d'un projet antérieur comme possédant un potentiel exceptionnel de préservation d'archives paléoenvironnementales, seront étudiés dans deux axes de recherche principaux. 1) Variabilité interannuelle du climat par l'analyse des sédiments laminés annuellement; 2) Architecture des sédiments et géomorphologie glaciaire des bassins lacustres. Ces lacs, situés au coeur d'une région qui connaît actuellement un développement hydro-électrique et minier important, permettront de mieux appréhender la variabilité et les extrêmes hydroclimatiques régionaux en plus de potentiellement constituer des témoins uniques des conditions terrestres au cours de plusieurs cycles glaciaires et interglaciaires. Les deux axes de recherches sont complémentaires en ce qu'ils nécessitent des stratégies de terrain similaires et des analyses intrinsèquement reliées soit : 1) la cartographie à très haute résolution des bassins lacustres à l'aide de sonar multifaisceau; 2) la caractérisation de l'architecture des sédiments par des relevés acoustiques; 3) le carottage de sédiment; 4) l'analyse des propriétés physiques et des structures sédimentaires fines; 5) l'intégration des séries sédimentaires au sein d'un cadre chronostratigraphique commun par l'analyse des propriétés paléomagnétiques des sédiments.
Financement : FRQNT - Projet de recherche en équipe
Collaborateurs : Guillaume St-Onge (UQAR), Patrick Lajeunesse (U. Laval)

 

Canadian Continental Drilling Program
Ce programme représente la participation du Canada à l'International Continental Drilling Program (ICDP), une plateforme internationale qui promeut le forage scientifique comme outil pour résoudre une vaste gamme 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 grands impacts météoritiques, et des hydrates de gaz aux sources d'énergie géothermales. Plus de 30 campagnes de forages sur 5 continents ont été réalisées à ce jour grâce à ICDP, incluant en 2002 celle de Mallik dans le delta du Mackenzie sur les hydrates de gaz. Les thèmes de recherche des projets ICDP 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.

 


Projets récemment complétés

Participation canadienne à PASADO 

Il s'agit de la participation d'une équipe canadienne à un projet ICDP (International Continental Drilling Project) en Patagonie, Argentine : le projet PASADO (Potrok Aike Lake Sediment Archive Drilling Project). Ce projet 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 m 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. 

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 l'approvisionnement 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
Collaborations : Queen's University, University of 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’atmosphère est une préoccupation environnementale majeure du 21e 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, soulève beaucoup d’inquiétude, car elle peut générer 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 très peu connu. Le but principal du projet de recherche est de développer un ensemble de connaissances et d’outils permettant d’évaluer l’évolution de l’écosystème 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 écosystème 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 - Projet de recherch en équipe
Collaborateurs : Isabelle Laurion (INRS), R. Pienitz et W. Vincent (U. Laval)

 

Projet ARCHIVES
ARCHIVES est une initiative de recherche interuniversitaire menée en partenariat avec l’industrie. 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 spatiotemporelles du climat ainsi produites seront comparées aux simulations climatiques produites au moyen du Modèle régional climatique canadien sur une période de 150 ans dans une optique générale de covalidation et d’interprétation des variations climatiques en termes de circulation atmosphérique.
Financement : CRSNG - Subvention de recherche et développement coopérative, Hydro-Québec, Consortium Ouranos, Réseau ArcticNet
Collaborations : Commission géologique du Canada, UQAM, UQAR, Université de Liège (Belgique), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (France), Consortium Ouranos et Hydro-Québec

Consultez notre webzine

PlanèteINRS.ca

Webzine

Pierre Francus et la paléoclimatologie ...

Flickr

Pierre Francus, professeur au Centre Eau Terre Environnement

Pierre Francus, professeur au Centre Eau Terre Environnement