Études régionales détaillées : Au cours des quatre premières années du programme de la chaire BiCÉAB, nous avons réalisé des études régionales sur la dynamique des gaz à effet de serre (GES) et le cycle du carbone dans des lacs, des ruisseaux, des rivières et des milieux humides dans sept régions clés du biome boréale et de la taïga, soit: Abitibi, Baie-James, Saguenay, Chibougamau, Schefferville, Labrador et Côte-Nord. Dans chacune des régions, nous avons effectué un échantillonnage ponctuel des GES et facteurs limnologiques de base pour un très grand nombre de plans d’eau. Ceux-ci ont été choisis afin de représenter le plus grand nombre d'espèces aquatiques et de propriétés du paysage. D’autres sous-composantes de la recherche, tels que les études de stockage du carbone, les variations saisonnières, le métabolisme hivernal, la dynamique du CO2 et la consommation du carbone, ont été réalisées sur un sous-ensemble de ces lacs, rivières et bassins versants, qui ont été visités à plusieurs reprises. Les modèles sur la dynamique des GES et d'autres aspects de la fonction des lacs seront élaborés pour chaque région afin de comparer les tendances et les facteurs explicatifs entre les régions.
Les systèmes sentinelles : Nous avons choisi un lac de sentinelle dans deux régions boréales principales (Abitibi, Saguenay), ainsi que dans la région tempérée des Laurentides. Ce réseau de lacs et de leurs cours d'eau associés sont suivis pendant toute la durée du programme de la chaire, ce qui nous permet d'étudier la dynamique temporelle (saisonnière et inter-annuelle) du CO2 et du CH4, les bilans de masse du carbone organique dissous (COD), l'enfouissement et l'exportation du carbone ainsi que la signature isotopique du carbone métabolisé. Nous avons installé des capteurs à la sortie de chacun des lacs sentinelles pour mesurer automatiquement les variations de niveaux d’eau et établir la charge hydrologique annuelle. Une bouée autonome est installée sur chacun des lacs, permettant d’enregistrer en continu les émissions de GES et la dynamique du COD au cours de la période libre de glace. De plus, les lacs sont échantillonnés périodiquement pendant l'hiver. Le déploiement des bouées autonomes sur le lac Croche (Station de biologie des Laurentides de l’Université de Montréal) et le lac Simoncouche (Forêt d'enseignement et de recherche de l’UQAC) nous a permis d'établir les premiers lacs canadiens faisant parti du réseau international ‘’Global Lake Ecological Observatory Network’’ (GLEON).
Processus et modélisation du paysage : Nous avons caractérisé certains éléments aquatiques et non-aquatiques du paysage en utilisant la télédétection et des analyses SIG, tandis que d'autres composantes, tels que l'exportation de matières dans les eaux de ruissellement et les eaux souterraines, ont été évaluées par l'échantillonnage in situ. Nous allons développer des modèles pour décrire la configuration des réseaux aquatiques dans le paysage, pouvant être couplés à des modèles de GES aquatiques et de dynamique du carbone, des modèles existants de carbone terrestres et des modèles climatiques régionaux. Nous allons également développer des modèles de processus de la dynamique du carbone dans les lacs afin d’explorer des scénarios d'évolution des apports de carbone et de changements climatiques.
