Impact du changement climatique sur la composition et la dégradation de la matière organique dans les tourbières à pergélisol.
Le projet de la thèse abordera la question suivante : comment le dégel du pergélisol et les changements de végétation induits par le changement climatique affectent-ils la dynamique et les transferts du carbone et des nutriments majeurs (C-N-P) des écosystèmes Arctiques ? Pour ce faire, nous visons accéder à une compréhension fine des processus impliqués dans l'évolution des cycles de C-N-P causés par les changements de température et de composition de la matière organique (MO) de façon expérimentale, en menant des expérimentations in situ (mésocosmes sur le terrain en zone subarctique) et des expérimentations en conditions contrôlées (microcosmes au laboratoire). Une attention particulière sera portée aux émissions de gaz à effet de serre liées aux cycles C-N-P: dioxyde de carbone, méthane, et protoxyde d’azote.
Les zones de pergélisol arctiques et subarctiques représentent un fort enjeu climatique, à l’échelle mondiale. Ces régions constituent un acteur clef de contrôle des émissions naturelles de GES qui pourraient devenir des sources majeures de CO2, CH4 et N2O dans l'atmosphère dans les futures décennies, en conséquence du changement climatique et du dégel du pergélisol. Mieux comprendre les processus impliqués dans ces émissions de gaz à effet de serre est crucial. Le projet de doctorat vise à relier la problématique des émissions de gaz à effet de serre dans la zone de pergélisol avec le cycle de nutriments majeurs, qui contrôlent l’activité biologique dans ces régions. En particulier, les changements de végétation récemment observés en Arctique sont susceptibles de modifier la composition C-N-P de la biomasse végétale qui alimente les cycles biogéochimiques C-N-P dans la couche active du pergélisol, et par transfert, dans les écosystèmes aquatiques auxquels elle est connectée.
Afin de comprendre comment les changements stœchiométriques de la litière végétale affecteront le cycle du carbone le long du continuum de l'écosystème global (sol, eau, communauté microbienne et plantes), les expériences in situ et en laboratoire seront conçues pour identifier le rôle des différents paramètres sur l'émission et la consommation de carbone et le transfert de nutriments vers d'autres compartiments (biomasse microbienne, solution du sol et eau de surface). Ces expériences porteront sur les principaux processus régissant le devenir du carbone et des nutriments dans les écosystèmes de pergélisol, tels que les interactions entre la qualité de la matière organique et la décomposition microbienne par rapport à la photo-oxydation de la matière organique dissoute et particulaire, le dégel du pergélisol, la saturation en eau et l'augmentation de la température.
Le projet se positionne sur un périmètre interdisciplinaire, mobilisant les connaissances et compétences des disciplines suivantes : Physico-chimie/Géochimie/Biogéochimie, Microbiologie environnementale et moléculaire/Ecologie microbienne.
Contexte de travail
La thèse proposée se déroulera dans le cadre du PEPR PEACE et entre 2 laboratoires (GET et CRBE). Des réunions régulières avec les responsables scientifiques seront organisées. La doctorante/le doctorant intégrera les équipes de deux laboratoires, partenaires du PEPR Peace et la station arctique en Suède (Abisko). Ce site d’étude fait partie du Climate Impact Research Center (CIRC) géré par l’Université d’Umeå. Les réunions de travail, les conférences nationales et internationales sont prévues lors du contrat.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
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