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Communications orales et posters

Colloque national du Chantier Arctique Français
« Arctique : les grands enjeux scientifiques »
3-6 juin 2013





Oraux

L'Anthropisation et ses impacts
Climat : océan-glace-atmosphère
Ecosystèmes et Biodiversité
Géodynamique et ressources naturelles
Permafrost
Sociétés arctiques et systèmes de connaissance

Affiches

L'Anthropisation et ses impacts
Climat : océan-glace-atmosphère
Ecosystèmes et Biodiversité
Géodynamique et ressources naturelles
Permafrost
Sociétés arctiques et systèmes de connaissance
L'anthropisation et ses impacts

oraux
Changements climatiques, adaptations sociétales et mutations écologiques en
zone subarctique : la mémoire des lacs groenlandais

BICHET Vincent1, MASSA Charly1, GAUTHIER Emilie1, PERREN Bianca B.1, MILLET
Laurent1, MATHIEU Olivier2, GUILLEMOT Typhaine1,
PETIT Christophe3, RICHARD Hervé1

1 : Université de Franche-Comté, UMR CNRS 6249 Chrono-Environnement, 16
route de Gray, F-25030 Besançon Cedex, vincent.bichet@univ-fcomte.fr, 2 :
Université de Bourgogne, UMR CNRS 5561 Biogéosciences, 6 boulevard Gabriel
F-21000 Dijon, 3 : Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, UMR CNRS 7041
ArScan, 3 rue Michelet, F-75006 Paris

L'adaptation des sociétés aux changements climatiques rapides implique une
réorganisation plus ou moins profonde des schémas socio-économiques de
développement dont le succès dépend, pour partie, du coût écologique induit
par ces changements. Parmi les activités incidentes de l'adaptation,
l'agriculture apparaît comme un déterminant clé à l'échelle régionale. Son
développement dans les régions subarctiques, à la faveur du réchauffement
climatique en cours, implique des mutations écologiques qui doivent être
évaluées.
Dans cette perspective, les lacs situés au c?ur du bassin agricole
groenlandais, offrent l'opportunité d'étudier la trajectoire écologique
d'un agro-système en développement et d'associer, sur une même unité de
lieu, la rétro-observation des impacts inhérents aux pratiques agro-
pastorales de la colonisation viking à l'époque médiévale (986 AD - 1450
AD). Dans le cadre du programme ANR Green Greenland, l'analyse des
sédiments du lac d'Igaliku (61º00'N - 45º26'W), a permis d'évaluer les
mutations environnementales induites via l'évolution du couvert végétal
(pollens et microfossiles non polliniques), la réaction du réseau trophique
lacustre (phytoplancton et chironomidae) et la quantification de l'érosion
des sols soumis aux activités agricoles (taux d'accumulation sédimentaire
et géochimie).
A la faveur de l'optimum climatique médiéval, l'emprise agricole se traduit
dès l'an mil par une réduction des taxons arboréens sous la pression
pastorale croissante, le développement des plantes rudérales et
l'apparition de plantes non indigènes. L'érosion des sols augmente
progressivement jusqu'à doubler le taux d'érosion naturel pré-anthropique.
Malgré la pression démographique de l'époque et le recours à la
fertilisation par fumure, l'écosystème lacustre n'est que très peu affecté.
La déprise apparaît précoce comparée à la chronologie de l'abandon de la
colonie et se caractérise, à partir de 1335 AD, par une réduction
progressive de tous les indicateurs sédimentaires de l'agro-pastoralisme.
Cette adaptation aux crises climatiques qui interviennent à la fin du XIIIe
siècle et aux prémices du refroidissement du PAG est conforme aux données
archéologiques qui indiquent, pour cette époque, une réorientation des
besoins alimentaires de la communauté vers la chasse. A l'exception du
maintien de plantes non-indigènes, l'écosystème apparaît rapidement
résiliant après l'abandon viking.
Au XXe siècle, la réintroduction de l'agropastoralisme centré sur une
production ovine extensive dès 1920, induit une réponse environnementale
relativement similaire à l'époque viking, au moins jusqu'en 1980. A cette
date, la mise un ?uvre d'un programme agricole intensif et moins soumis aux
aléas climatiques (stabulation hivernale et production de foin), induit des
impacts écologiques sans précédent. Le taux d'érosion des sols est
multiplié par 5 et la fertilisation artificielle des prairies, couplée à la
concentration des effluents d'élevage, impliquent une trajectoire
écologique du lac vers une eutrophisation similaire à la plupart des lacs
d'Europe de l'ouest.
Si l'agriculture groenlandaise s'organise aujourd'hui sur un schéma de
développement qui demeure encore compatible avec un modèle agricole
durable, elle doit désormais tenir compte des limites de sensibilité de
l'écosystème dans lequel elle se développe afin de garantir sa pérennité.

Impact des changements climatiques sur les oiseaux marins de l'Arctique :
approches écologiques et écotoxicologiques

FORT Jérôme1,2, FREDERIKSEN Morten2, BUSTAMANTE Paco1,
GREMILLET David3, MOSBECH Anders2

1 : Littoral Environnement et Sociétés, CNRS-UMR 7266, 2 rue Olympe de
Gouges, 17 000 La Rochelle, France, fort.jerome@gmail.com, 2 : Department
of Bioscience, Aarhus University, Frederiksborgvej 399, 4000 Roskilde,
Danemark, 3 : Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, CNRS- UMR5175,
1919 route de Mende, 34293 Montpellier, France

Les changements climatiques affectent profondément les écosystèmes marins
de l'Arctique. Parmi leurs impacts, on observe une réduction rapide des
étendues de glace de mer, et la plupart des études prédisent un Océan
Arctique libre de glace en été avant 2050. Cette fonte des glaces pourrait
d'une part avoir des conséquences directes sur la biodiversité de cette
région par la disparition d'un habitat essentiel pour la reproduction et la
survie de certaines espèces. Elle pourrait également avoir des conséquences
indirectes par l'augmentation des niveaux de polluants dans le milieu
puisqu'elle permet un développement des activités humaines, et notamment de
l'exploration et l'extraction pétrolière et gazière. Dans ce contexte, il
apparait essentiel d'étudier et de mieux comprendre quel est le rôle joué
par la glace de mer pour les espèces arctiques, et quelles seront les
conséquences de sa diminution sur la biodiversité.
Au cours des dernières années et dans le cadre de différents programmes de
recherche, nous avons étudié la niche écologique des mergules nains (Alle
alle), l'oiseau marin le plus abondant de l'Arctique. Grâce à une approche
originale, multidisciplinaire et réalisée à l'échelle méta-populationnelle,
nous avons par exemple acquis de nouvelles connaissances sur la
distribution dans le temps et dans l'espace de cette espèce, amélioré notre
compréhension des déterminants écologiques régissant leurs patrons de
distribution, mais aussi de la capacité des mergules nains à répondre aux
variations naturelles de leur environnement. Ces résultats ont notamment
mis en évidence le rôle joué par la glace de mer pour cette espèce qui se
distribue le long des zones englacées tout au long de son cycle annuel, lui
permettant de se nourrir de proies spécifiques. L'association d'un nouveau
marqueur de glace (IP25), de la biotélémétrie et de données écologiques va
à présent nous permettre d'évaluer comment le changement des conditions
d'englacement observé au cours de la dernière décennie a affecté la
distribution, la reproduction et la survie des mergules nains, mais aussi à
l'échelle plus large de l'ensemble de la communauté des oiseaux marins de
l'Arctique.
Les résultats obtenus au cours de ces études montrent également le
chevauchement important entre les zones occupées par les mergules nains et
celles d'exploration pétrolière, et donc le risque que représentent ces
activités pour les oiseaux marins qui passent une majeure partie de leur
temps au contact des eaux de surface. Il est ainsi nécessaire de combiner
notre approche écologique à une approche écotoxicologique afin d'évaluer le
risque que représente ce chevauchement. La mise en place d'un suivi des
populations à long-terme permettra de comprendre comment l'augmentation des
niveaux de polluants liés aux activités pétrolières dans le milieu se
répercute au travers des réseaux trophiques et entraîne une augmentation
des taux de contamination chez les oiseaux marins. Elle permettra également
d'évaluer les impacts de ces taux de contaminants sur l'écophysiologie, et
la valeur sélective de ces espèces.
L'ensemble de ces résultats est essentiel pour la conservation de la
biodiversité aviaire en Arctique et pour comprendre l'impact des
changements climatiques sur les écosystèmes marins de cette région.
Transport atmosphérique et sources régionales des polluants en Sibérie

PARIS Jean-Daniel1, CIAIS Philippe1, ANCELLET Gérard2, LAW Kathy2, NEDELEC
Philippe3, BELAN Boris4, ARSHINOV Mikhail4

1 : LSCE, CEA-CNRS-UVSQ, CEA Saclay, Orme des Merisiers, 91191 Gif sur
Yvette, jdparis@lsce.ipsl.fr, 2 : LATMOS-IPSL, UPMC Univ. Paris 06, Univ.
Versailles St-Quentin, CNRS/INSU, Paris, France, 3 : Laboratoire
d'Aérologie, Observatoire Midi Pyrénées, CNRS-UPS, Toulouse, 4 : IAO-SB-
RAS,