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Explorer les fjords du Groenland pour prédire l’évolution du climat

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Un projet de recherche de quatre ans piloté par l’EPFL, en partenariat avec l’Institut fédéral de recherches WSL et d’autres institutions suisses, vise à comprendre l’écosystème des fjords du Groenland dans le contexte du changement climatique. Les scientifiques vont évaluer l'impact de l'accélération de la fonte des glaciers et de l'érosion des sols sur le cycle des nutriments dans les fjords, les ressources marines, la formation des nuages et les moyens de subsistance de la population locale.

 

La région des fjords, au sud-ouest du Groenland, est entourée d’eaux très riches en nutriments, poissons et vie aquatique. La population locale vit principalement de la pêche depuis des siècles. En raison du réchauffement climatique, l’île connaît toutefois une rapide transformation de son écosystème, mettant ses habitantes et habitants devant de grands défis. Les glaciers se retirent et dégagent dans les mers des eaux chargées en nutriments nouveaux; ceux-ci augmentent les floraisons du phytoplancton et modifient l’écosystème marin qui, à son tour, change la formule chimique de l’atmosphère et la formation des nuages. Ces nuages définissent eux-mêmes la quantité totale de surface de radiation du soleil et donc la fonte des glaciers. En résumé, tout l’écosystème des fjords est concerné par le changement climatique. À quoi la population locale doit-elle s’attendre ces prochaines années? Les stocks de poissons pourront-ils subvenir à leurs besoins?

Ces questions figurent parmi celles auxquelles le programme de recherche «GreenFjord» compte bientôt répondre. Officiellement lancé le 1er mars 2022, il constitue l’un des deux projets phares de l’Institut suisse polaire prévus d’ici à 2025. Le second projet, nommé PAMIR, est situé dans les montagnes du Pamir, en Asie centrale. Julia Schmale, professeure assistante tenure track de la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC) à l’EPFL Valais Wallis, mènera cette recherche de terrain pendant 4 ans, en réunissant des chercheuses et chercheurs de l’Université de Lausanne, de l’ETH Zurich, de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL et de l’Université de Zurich, avec le soutien du Swiss Data Science Center.

 

Prédire l’évolution de l’écosytème

Leur but ultime est de mieux comprendre l’écosystème des fjords dans le contexte du changement climatique et d’améliorer des modèles capables de simuler et prédire l’évolution de tout l’écosystème et du climat de cette région, en incluant la perte de masse des glaciers, l’évolution de la chaîne alimentaire et celle du cycle du carbone. «Nous collaborerons également avec les communautés locales pour comprendre l'impact du changement climatique sur elles, ce qui constitue pour nous un aspect très important du projet», explique Julia Schmale. «Nous nous efforcerons de mieux comprendre comment les cycles du carbone et des nutriments évoluent et quelles en sont les conséquences pour la biodiversité dans l'atmosphère, sur terre et dans l'océan. Enfin, nous aspirons à en savoir plus sur la biodiversité de la micro et de la macrofaune, c'est-à-dire à comprendre comment le réseau alimentaire et, potentiellement, les stocks de poissons pourraient changer à l'avenir.»

 

Six volets de recherche

Des entretiens approfondis avec la population locale s’ajouteront donc aux mesures climatiques menées sur le terrain afin d’évaluer leurs besoins actuels et futurs et leur dépendance à l’écosystème des fjords. Ce volet humain est l’un des six volets de recherche qu’aborderont les scientifiques avec la cryosphère, l’océan, l’atmosphère, le sol et la biosphère. L’étude de la cryosphère mesurera le processus de retrait des glaciers et son effet sur la dynamique marine des fjords et la circulation des nutriments. L’étude de l’océan se consacrera aux caractéristiques physiques, biogéochimiques et microbiologiques des fjords liés aux glaciers marins et terrestres, afin d’anticiper les changements à venir. Ces recherches seront effectuées grâce à un bateau équipé d’instruments de mesure de pointe.

Pour le groupe de recherche dédié à l’atmosphère, une montgolfière sera utilisée pour collecter les particules des nuages d’origines marines et terrestres. L’étude du sol visera pour sa part à analyser la libération de sédiments, de nutriments et de carbone dans l'océan causée par l'érosion du sol, ainsi que son rôle potentiel en tant que source d'aérosols. Enfin, le groupe consacré à la biosphère pratiquera des analyses ADN de tous les échantillons récoltés. Ces données viseront à évaluer l'état actuel de la biodiversité ainsi que les changements profonds causés par la transformation de l’écosystème.

«GreenFjord mettra en lumière le lien étroit entre les changements physiques profonds que subit l’Arctique et cette biodiversité exceptionnelle mais sensible à ces changements, d’une part, et comment les ressources à dispositions des populations côtières en seront affectées, d’autre part. C’est cette combinaison qui en fait un projet unique», commente Loïc Pelissier, professeur en écologie du paysage à l’ETH Zurich et au WSL, qui co-dirige le cluster biosphère du projet.

 

Le programme de Greenfjord pour 2022-2025

2022 
Été: exploration du terrain

2023
Été: collecte d’échantillons dans toute la région (glaciers, ruisseaux, aérosols, sol et océan) et entretiens avec la population locale.

2024 
Été: collecte d’échantillons dans toute la région (glaciers, ruisseaux, aérosols, sol et océan) et entretiens avec la population locale.

2025
Mise en commun des mesures récoltées sur le terrain

 

POUR EN SAVOIR PLUS