A watershed-scale assessment of aquatic carbon emissions, export, and burial in two boreal landscapes

Duran, Gabriel (2026). « A watershed-scale assessment of aquatic carbon emissions, export, and burial in two boreal landscapes » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en biologie.

Fichier(s) associé(s) à ce document :

	PDF Télécharger (4MB)

Résumé

Les eaux intérieures jouent un rôle majeur dans le cycle global du carbone (C) en traitant, émettant, exportant et stockant activement le carbone d’origine terrestre. Toutefois, leur contribution demeure encore mal comprise dans les paysages boréaux. Cette incertitude est particulièrement marquée dans les régions caractérisées par des réseaux denses de lacs et de cours d’eau, une forte connectivité hydrologique et une variabilité saisonnière prononcée en hydrologie. Cette thèse adopte une approche ascendante (bottom-up) à l’échelle du bassin versant afin d’examiner la manière dont les devenirs du carbone aquatique s’intègrent dans des systèmes boréaux contrastés. Les bassins versants sont considérés comme des unités spatiales hydrologiquement pertinentes permettant de partitionner le carbone aquatique selon trois voies fondamentales : (1) l’émission de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) vers l’atmosphère, (2) transport latéral du carbone organique et inorganique dissous (COD et CID), et (3) le stockage à long terme par l’enfouissement du carbone organique dans les sédiments lacustres. Deux études de cas complémentaires ont été analysées : le bassin versant du lac Laflamme, un petit bassin de tête dominé par un lac avec un seul exutoire et sans réseau amont, et le bassin versant de la rivière Bernard, un système plus vaste et hétérogène composé d’un réseau hiérarchisé de cours d’eau et de plusieurs lacs. Dans les deux bassins, les flux de carbone ont été quantifiés en tant que : (i) transport de COD et de CID aux exutoires des bassins ou sous-bassins, (ii) émissions diffuses de CO2 et de CH4 provenant des lacs et des cours d’eau, et (iii) enfouissement du carbone organique dans les sédiments lacustres à partir d’analyses de carottes sédimentaires. Des mesures à haute fréquence, combinées à des campagnes d’échantillonnage ponctuelles, des reconstructions hydrologiques annuelles et des séries temporelles à long terme ont été intégrées afin de capter la variabilité saisonnière et interannuelle. L’ensemble des flux étant normalisé à la surface du bassin versant pour permettre une comparaison directe entre les voies. Les résultats démontrent que le devenir du carbone aquatique est fortement contrôlé par la taille du bassin versant, la complexité du réseau aquatique et l’hydrologie. Le bassin versant du lac Laflamme (superficie de drainage de 0,7 km2) est dominé par les pertes atmosphériques provenant du réseau aquatique (26,15 g CO2-C m-2 an-1), avec un stockage à long terme limité du carbone dans les sédiments (1,54 g C m-2 an-1) et un export contrôlé par l’hydrologie de 2,04 g COD-C m-2 an-1 à l’exutoire du bassin versant. À l’inverse, le bassin versant de la rivière Bernard (superficie de drainage de 56 km2) présente une partition spatiale et temporelle plus marquée du carbone le long de son continuum aquatique, avec des émissions de carbone de 36,40 g CO2-C m-2 an-1 provenant des cours d’eau et des lacs, un export de carbone de 14,64 g COD-C m-2 an-1 à l’exutoire du bassin versant, et un stockage de 4,68 g C m-2 an-1 dans les lacs du bassin de la rivière Bernard. Ces patrons reflètent des temps de résidence prolongés et un traitement accru du carbone au sein du réseau aquatique. Ensemble, ces études de cas mettent en évidence les eaux intérieures comme des réacteurs dynamiques du carbone plutôt que comme de simples conduits passifs, et démontrent la pertinence des cadres d’analyse à l’échelle du bassin versant pour intégrer les flux aquatiques dans les bilans de carbone boréaux. Ce travail fournit une compréhension empirique du cycle du carbone aquatique dans des systèmes boréaux éloignés et contribue à l’amélioration des évaluations régionales et globales des échanges de carbone entre la terre et l’atmosphère. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : eaux intérieures, cycle du carbone aquatique, paysages boréaux, bilan du carbone à l’échelle du bassin versant, connectivité terrestre-aquatique, export du carbone, émissions de gaz à effet de serre carbonés, enfouissement du carbone.

Type:	Mémoire accepté
Informations complémentaires:	Fichier numérique reçu en format PDF.
Directeur de thèse:	del Giorgio, Paul
Mots-clés ou Sujets:	Eaux intérieures / Teneur en carbone / Cycle du carbone / Bassins versants / Zone boréale / Québec (Province)
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	22 sept. 2026 14:27
Dernière modification:	22 sept. 2026 14:27
Adresse URL :	https://archipel.uqam.ca/secure/id/eprint/20331

Modifier les métadonnées (propriétaire du document)

Statistiques