Cycle des nutriments dans les mares d’une tourbière ombrotrophe du sud du Québec

Les mares sont abondantes dans les tourbières nordiques mais aucune recherche ne s’est penchée spécifiquement sur les cycles des nutriments dans ces environnements. Ce mémoire vise donc à comprendre les cycles de l’azote (N), du phosphore (P) et du carbone (C) dans les mares d’une tourbière ombrotrophe du sud du Québec, et à déterminer quels facteurs environnementaux contrôlent ces cycles. Pour ce faire, les relations entre la chimie des mares et leurs caractéristiques physiques et biologiques ont été étudiées. Les caractéristiques des mares expliquaient 28.2% de la variation dans la chimie de l’eau entre les mares. De cette variation, 81.9% et 14.8% étaient expliqués respectivement par la profondeur et le type de végétation entourant les mares. Les mares les moins profondes présentaient des concentrations en C et en N beaucoup plus élevées que les mares les plus profondes. Le C organique des mares où la végétation était dominée par des conifères était en outre plus récalcitrant à la décomposition que celui des mares où la végétation était composée majoritairement de mousses. L’influence de la profondeur a été confirmée par un suivi saisonnier de mares de tailles différentes. Au cours de la saison de croissance 2016, la biogéochimie des mares de faible profondeur et des mares les plus profondes a évolué de façon significativement différente. Les concentrations en P étaient minimes dans toutes les mares et tout au long de l’été, confirmant l’aspect limitatif de cet élément dans ces environnements. Mes travaux ont démontré que la chimie d’une tourbière ombrotrophe n’est pas seulement dictée par les intrants atmosphériques, mais aussi par des processus biogéochimiques internes. Cette étude a donc permis de mettre en lumière la complexité de ces environnements. Open-water pools are common features in northern peatlands but their nutrient biogeochemistry has seldom been studied. The goal of this thesis is to understand the nitrogen (N), phosphorus (P) and carbon (C) cycles in pools of an ombrotrophic peatland located in southern Québec and to determine the environmental factors controlling such cycles. The relationship between pool water chemistry and their physical and biological characteristics were studied. Pool characteristics significantly explained 28.2% of the variation in water chemistry. Of this, 81.9% and 14.8% were respectively explained by pool depth and the dominant vegetation type surrounding the pools. Shallow pools had higher C and N concentrations than deep pools. Organic C (OC) from pools where vegetation was dominated by coniferous trees was also more recalcitrant to decomposition than OC from pools where vegetation was mainly composed of mosses. The influence of depth on pool biogeochemistry was confirmed by a seasonal survey of pools of different sizes. Over the course of the 2016 growing season, nutrient biogeochemistry from shallow and deep pools significantly evolved differently. All summer long, P concentrations were low in all pools, indicating that ombrotrophic peatland pools are P-limited. My work has shown that water chemistry in a rain-fed peatland is not only determined by atmospheric inputs, but also by internal biogeochemical processes. This study highlights the complexity of these environments.

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