Cercle arctique : tenter de comprendre les changements climatiques au moyen d’un analyseur XRF à main

Dans le cadre d’une recherche internationale germano-russe portant sur la dynamique des paysages de toundra à la suite d’incendies, une étude sur les sols cryogéniques (pergélisols) a été réalisée dans le nord de la Russie. L’un des objectifs de cette étude était de comprendre les effets et l’ampleur des incendies de toundra, lesquels sont des déclencheurs potentiels du réchauffement climatique. Un incendie peut faire dégeler le pergélisol de la toundra et provoquer l’émission de gaz à effet de serre. Au cours des 18 dernières années, il y a eu 18 incendies et 20 % de la superficie totale étudiée a été touchée.

À l’aide d’un analyseur XRF à main Vanta^™, des chercheurs ont procédé à des analyses sur place et à grande échelle des sols touchés par le feu et des sols intacts. En raison de l’accès difficile au terrain, il était très important que l’analyseur Vanta offre à la fois portabilité et durabilité.

Le graphique ci-contre montre une comparaison des moyennes géométriques d’horizon obtenues à l’aide d’un analyseur Vanta et des paramètres indiqués dans la littérature (mg/kN). La forte correspondance entre les données de l’analyseur Vanta et les normes acceptées pour les sols de toundra (Khrenov 2011) a démontré un excellent potentiel pour l’utilisation des analyseurs XRF à main sur le terrain.

Les résultats ont montré que les incendies de toundra ont un peu d’influence sur la migration du fer et des métaux connexes dans le pergélisol touché par le feu. On a toutefois trouvé un lien entre la concentration des métaux et la profondeur à laquelle la mesure est prise, que le sol ait été touché ou non par le feu. En effet, la concentration de fer augmente en moyenne de 10 % par tranche de 10 à 30 cm de profondeur. Il semble que l’amincissement de la couche de pergélisol provoqué par le feu n’ait aucun impact concret sur la distribution des métaux dans le sol, même 30 ans après l’événement. L’interprétation de ces résultats en ce qui concerne le pergélisol en dégel et les émissions de gaz à effet de serre reste à établir, mais ces données pourraient s’avérer utiles pour les recherches futures sur les changements climatiques.

Aller au-delà des sentiers battus en recherche universitaire grâce à l’analyseur XRF à main

L’analyseur XRF à main Vanta a joué un rôle très important dans l’évaluation des concentrations générales des éléments chimiques, mais aussi dans l’étude des processus élémentaires se déroulant dans les sols cryogéniques. Le fait de pouvoir recueillir un vaste ensemble de données en peu de temps dans un endroit éloigné a permis aux chercheurs d’explorer des facteurs comme la distribution des éléments et la quantité de substances organiques, puis de mettre ces facteurs en corrélation avec des caractéristiques du pergélisol, comme sa profondeur et son historique en matière d’incendies.

Elena Ryazanova, géologue, Geoelement LLC, Russie