




La Chaire de recherche du Canada en biologie intégrative de la flore nordique vise à mieux comprendre les réponses écologiques, biogéographiques et évolutives de la flore arcto-boréale aux variations environnementales induites par les changements climatiques historiques (cycles glaciaires) et actuels (d’origine anthropique).
Présentation
Le maintien des populations naturelles face aux changements climatiques globaux dépend de leur capacité à coloniser les environnements nouvellement favorables (migration) ou à s’adapter aux nouvelles conditions écologiques (adaptation locale). On postule généralement que la réponse des espèces aux variations climatiques est largement déterminée par la dynamique écologique et évolutive des populations en marge des aires de répartition. Or le biome boréal au Québec nordique inclut plusieurs zones de transition de la biodiversité telles que la marge froide des espèces de la forêt caducifoliée et de plusieurs arbres et arbustes boréaux (à l’interface avec la toundra), de même que la marge chaude des espèces boréales (située au nord de la forêt tempérée) et arctiques-alpines. On peut donc s’attendre à observer une altération majeure des patrons de la biodiversité boréale à tous les niveaux, soit du gène à l’écosystème. Cette problématique est exacerbée pour les écosystèmes nordiques puisque le biome boréal se réchauffe deux fois plus rapidement que la moyenne globale.
Sur son territoire, le Canada héberge 28% du biome circumboréal. C’est donc un acteur de premier plan, responsable d’une fraction significative de la biodiversité mondiale. Le pays est graduellement amené à trouver des solutions scientifiques efficaces pour orienter le déploiement d’aires protégées sur son territoire, pour minimiser les impacts du développement industriel en milieu nordique, ou encore pour évaluer les risques et les bénéfices de la migration assistée. Cela pose de grands défis d’autant que des connaissances détaillées sur les réponses complexes de la flore boréale aux variations environnementales induites par les changements climatiques historiques et contemporains manquent toujours cruellement.
Objectif général et approche employée
L’objectif de la Chaire de recherche du Canada en biologie intégrative de la flore nordique est d’étudier les réponses écologiques, biogéographiques et évolutives de la flore arcto-boréale aux variations environnementales induites par les changements climatiques historiques (du Quaternaire) et actuels (liés à l’activité humaine). Le programme repose sur une approche interdisciplinaire et novatrice qui met l’accent sur les populations aux marges de répartition géographique des espèces, où une modification rapide de la biodiversité est attendue. Le cadre analytique se fonde sur la comparaison des populations de la marge chaude ou de la limite nordique avec des populations du centre de l’aire de répartition, au cœur du biome boréal. D’une part, l’étude intégrée de la paléoécologie, de la modélisation rétrospective de la niche écologique et de la génétique des populations permet d’inférer l’histoire écologique et évolutive des populations marginales par rapport aux populations centrales. Cela mettra ainsi en lumière l’importance relative de divers processus ayant permis le maintien des gènes, populations, espèces et, éventuellement, l’altération des communautés végétales lors de changements globaux historiques. D’autre part, les approches en écologie de terrain combinées aux avancées récentes en génomique des populations permettent d’évaluer les réponses démographiques et adaptatives des populations actuelles dans le contexte des changements globaux contemporains. En intégrant une meilleure connaissance fondamentale des processus historiques, couplée à l’évaluation des réponses adaptatives et démographiques contemporaines, ce programme vise à orienter les outils de conservation de la biodiversité nordique qui tiennent compte des changements globaux. Les connaissances acquises permettront de mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes continentaux en climat froid, de manière à répondre aux enjeux majeurs dans le domaine de la conservation et de la gestion durable.
Les réponses biologiques aux changements climatiques sont à la fois de nature écologique et évolutive. L’approche de biologie intégrative représente la clef de voûte du programme de la chaire puisqu’elle offre le cadre conceptuel qui permet l’étude conjointe de ces deux types de réponses afin d’acquérir une perspective globale.
Partenaires
- Le programme des Chaires de Recherche du Canada (CRC)
- La Fondation canadienne pour l’innovation (FCI)
- Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
- Le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT)
- Le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec (MFFP)
- Le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec (MELCC)
- La Forêt d’enseignement et de recherche de Macpès
- Le Parc national du Bic
- Le Parc national de la Gaspésie
- Le Centre d’étude de la forêt (CEF)
- Le Centre d’études nordiques (CEN)
- Le Réseau de recherche international Forêts Froides (IRN-FF)
- Le Laboratoire international Forêts Froides (IRP-FF)
- Le Groupe de recherche sur les environnements nordiques BORÉAS