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

La région des fjords, au sud-ouest du Groenland, est entourée d’eaux très riches en nutriments, poissons et vie aquatique. La population locale y 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. A quoi la population locale doit-elle s’attendre ces prochaines années? Les stocks de poissons pourront-ils subvenir à leurs besoins?

C’est l’une des questions auxquelles le programme de recherche interdisciplinaire «GreenFjord» compte bientôt répondre. Officiellement lancé le 1er mars 2022, il constitue l’un des deux projet-phares de l’Institut suisse polaire prévu 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 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 de 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, membre à l’EPFL de la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC). «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 clusters 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.

C’est la première fois que l'ensemble de l'écosystème de la région est étudié en tenant compte de l'aspect humain.

Pour le groupe de recherche dédié à l’atmosphère, une montgolfière, l’instrument de mesure privilégié de Julia Schmale, aura pour objectif d’analyser les particules des nuages d’origines marines et terrestres. A noter que le Laboratoire des Processus Atmosphériques et leurs Impacts (LAPI), membre de la Faculté ENAC à l’EPFL, contribuera également à ce groupe de recherche. 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.

«C’est la première fois que l'ensemble de l'écosystème de la région est étudié en tenant compte de l'aspect humain», indique Julia Schmale. «C'est ce qui rend notre projet unique et notre approche riche et complète en termes de disciplines scientifiques.»

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