The boreal forest, also known as taiga, is the largest biome in Canada and covers the whole island of Newfoundland. A biome is a type of natural environment with a particular climate. For example, the boreal forest is found below the Arctic and has many types of evergreen trees like spruce, fir, and larch. The boreal forest encompasses forests, lakes, rivers, wetlands, and open fields. It encircles the northern part of the globe covering most of Canada, Russia, and Northern European Countries.
“Boreal Forest.” Boreal Songbird Initiative. (2015). Accessed November 1, 2022, from https://www.borealbirds.org/boreal-forest
Why Are Boreal Soils Special?
During the most recent ice age, soil was scraped from the land by glaciers, exposing bedrock. Due to this, soils in most of the boreal forest are young when compared to areas that were not glaciated. The topsoil (top layer of soil) builds up slowly because of the cold temperatures that limit decomposer activity. Some decomposers you may be familiar with include earthworms, carpenter bugs, fungi, and snails!
The thin layer of topsoil in the taiga allows water to run through the soil layers (percolate) quickly. This easily replenishes water reserves underground (groundwater) and reduces build up of water on the surface. The fast percolation rate of boreal soils (podzols) causes nutrients to wash out quickly. Because of this, podzols tend to be more acidic and lower in nutrients than soils from other biomes.
Plants found in the boreal zone have adapted to their acidic, low nutrient environment by relying on specialized traits such as carnivorous diets and shallow root systems. Have you ever heard of the pitcher plant? This provincial plant of Newfoundland and Labrador gains its nutrients by trapping and devouring insects!
Soils and Climate Change
Many places can expect to see more precipitation (rain, snow, hail, etc.) with the oncoming of warmer temperatures as our climate changes. This can increase the risk of flooding (too much water at once), erosion (the movement of soils), and drought (not enough water for too long). This can destroy homes and make it hard to grow food.
Fortunately, the boreal forest is naturally resistant to these destructive impacts of climate change! As we know, water can easily move through boreal soils (podzols), which prevents the buildup of water on the surface while storing water underground. However, if the land is changed too much, it may not be able to withstand these impacts.
The Future of Soils: Why Do We Convert Land?
Land is often converted to grow food like meat, fruits, vegetables, and grains on farms; this is known as agriculture. More food is needed to support the growing population, but climate change is making it harder to grow food where we used to. To solve this issue, we may need to change land to support more agriculture. How will converted land react to the predicted climate change impacts? Dr. Daniel Altdorff, Dr. Lakshman Galegedara, and Dr. Adrian Unc tried to answer this question by testing different types of soil.
Boreal Soils vs. Converted Soils
Scientists Dr. Altdorf, Dr. Galegedara, and Dr. Unc, collected soil samples from different types of land in western Newfoundland. Some samples were unchanged soils that naturally exist in the boreal forest, and other samples were changed for agricultural development. They wanted to see how the soils would react to consequences of climate change like flooding, erosion and drought.
The scientists found that water moved through natural podzols faster and easier than through the soils converted for agriculture. The converted soils held more water in the top layers, which increased the build up of water on the surface and did not easily percolate to the bottom layers, where it would replenish groundwater reserves. This means that areas with converted soils are at risk of flooding and erosion when there is excess water, as well as drought during a dry spell because the soils have little water reserves. The scientists conclude that boreal soils converted for agriculture paired with the impacts of a changing climate will harm the surrounding environment.
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Credit
This Science Spotlight was written based on Altdorff, Daniel, Lakshman Galagedara, and Adrian Unc. 2017. “Impact of Projected Land Conversion on Water Balance of Boreal Soils in Western Newfoundland.” Journal of Water and Climate Change, 8(4): 613–626. https://doi.org/10.2166/wcc.2017.016.
Histoire de la genèse : La forêt boréale, qu’est-ce que c’est ?
La forêt boréale, aussi connue sous le nom de taïga, est le plus grand biome du Canada, et elle couvre toute l’île de Terre-Neuve. Un biome est un type d’environnement naturel avec un climat particulier. Par exemple, la forêt boréale se trouve en-dessous de l’Arctique, et comprend de nombreux types d’arbres à feuillage persistant comme l’épinette, le sapin, et le mélèze. La forêt boréale englobe des forêts, des lacs, des rivières, et des milieux humides, ainsi que des champs. Elle encercle la partie septentrionale (nord) du globe, couvrant la majeure partie du Canada, de la Russie, et des pays du Nord de l’Europe.
« Fôret boréale ». Boreal Songbird Initiative. (2015). Accès le 1er novembre, 2022, de https://www.borealbirds.org/boreal-forest
Pourquoi les sols de la forêt boréale sont-ils spéciaux ?
Durant l’âge de glace le plus récent, le sol a été raclé par les glaciers, exposant ainsi le substratum rocheux. À cause de cela, les sols de la plus grande partie de la forêt boréale sont des sols jeunes si on les compare à des zones qui n’ont pas subi la glaciation. La terre végétale (couche supérieure du sol) se constitue lentement en raison des températures froides qui limitent l’activité des décomposeurs. Parmi ces décomposeurs, il y en a que vous connaissez sûrement comme des vers de terre, des fourmis charpentières, des champignons, et des escargots !
La fine couche de terre végétale dans la taïga permet à l’eau de passer rapidement à travers les couches du sol (percoler). Cela reconstitue facilement les réserves d’eau sous terre (eau souterraine), et réduit l’accumulation d’eau en surface. La vitesse de percolation rapide des sols boréaux (podzols) fait que les nutriments sont rapidement emportés. À cause de cela, les podzols ont tendance à être plus acides et à avoir moins de nutriments que les sols d’autres biomes. Les plantes que l’on trouve dans la zone boréale se sont adaptées à leur environnement acide et faible en nutriments, en s’appuyant sur des traits spécifiques comme des régimes carnivores ou des systèmes racinaires peu profonds. Avez-vous déjà entendu parler de la sarracénie pourpre? Cette plante de la province de Terre-Neuve-et-Labrador acquiert ses nutriments en piégeant et en dévorant des insectes !
Les sols et le changement climatique
On s’attend à ce que de nombreux endroits connaissent davantage de précipitations (pluie, neige, grêle, etc.) avec l’arrivée de températures plus chaudes dues au changement climatique. Ce phénomène peut augmenter le risque d’inondation (trop d’eau à la fois), d’érosion (le mouvement des sols), et de sècheresse (pas assez d’eau pendant trop longtemps). Tout cela peut détruire des maisons, et rendre difficile la culture d’aliments.
Heureusement, la forêt boréale est naturellement résistante à ces effets destructeurs du changement climatique ! Comme nous le savons, l’eau peut facilement se mouvoir au travers des sols boréaux (podzols), ce qui empêche l’accumulation d’eau à la surface, tout en permettant d’emmagasiner de l’eau sous terre. Toutefois, si la terre subit trop de modifications, il se peut qu’elle ne résiste pas à ces effets.
Le futur des sols : Pourquoi convertissons-nous la terre ?
La terre est souvent convertie pour cultiver ou produire des aliments comme la viande, les fruits, les légumes et le grain dans les fermes. C’est ce que l’on appelle l’agriculture. Afin de nourrir la population grandissante, on a besoin de davantage de nourriture, mais le changement climatique fait qu’il est plus difficile de cultiver et produire des aliments là où l’on avait l’habitude de le faire. Pour résoudre ce problème, il se peut que nous ayons besoin de changer la terre pour permettre une agriculture plus importante. Comment la terre convertie réagira-t-elle aux effets du changement climatique que l’on prédit ? Daniel Altdorff, Lakshman Galegedara, et Adrian Unc ont essayé de répondre à cette question en procédant à des essais sur différents types de sol.
Sols boréaux contre sols convertis
Les scientifiques Daniel Altdorf, Lakshman Galegedara, et Adrian Unc, ont collecté des échantillons de sol de différents types de terre de l’Ouest de Terre-Neuve. Certains échantillons provenaient de sols non modifiés, naturellement présents dans la forêt boréale, et d’autres échantillons étaient des échantillons de sols modifiés pour le développement agricole. Les trois scientifiques voulaient voir comment les sols réagiraient aux conséquences du changement climatique telles que l’inondation, l’érosion, et la sècheresse.
L’équipe a constaté que l’eau se déplaçait dans les podzols naturels plus vite et plus facilement qu’au travers des sols convertis pour l’agriculture. Les sols convertis retenaient davantage d’eau dans les couches supérieures, ce qui augmentait le phénomène d’accumulation d’eau à la surface, faisant en sorte qu’elle ne percolait pas facilement vers les couches inférieures, là où elle reconstituerait les réserves d’eau souterraine. Cela signifie que les zones avec des sols convertis courent le risque d’être inondées ou érodées en présence d’un surplus d’eau, ainsi de connaître des épisodes de sècheresse durant les périodes sèches parce que ces sols disposent de peu de réserves d’eau. Les scientifiques concluent que les sols boréaux convertis pour l’agriculture, associés aux effets du changement climatique, nuiront à l’environnement local.
Essayez-ça chez vous : À vos jardins !
Cultiver vos propres fruits et légumes frais peut contribuer à réduire la demande qui pèse sur le système alimentaire mondial ! Vous n’avez pas de cour arrière ? Essayez le jardinage d’intérieur. Certaines plantes comestibles poussent très bien à l’intérieur comme le basilic, le persil, et d’autres herbes !
Action pour le climat
Réduisez vos déchets ! N’achetez que ce que vous pouvez consommer. Cela peut aider à réduire les déchets ET la demande de nourriture. Une demande de nourriture moins importante signifie un moins grand besoin de développement agricole, et moins de sols convertis ! Commencez à faire du compost pour transformer vos restes organiques en terreau pour votre jardin !
Impliquez-vous ! Devenez un.e scientifique citoyen.ne avec attentionver ! Aidez les scientifiques du Canada à mieux comprendre l’écologie du sol en leur envoyant des photos de vers. Vous trouverez sur le site Web suivant les instructions sur la façon de trouver des vers, de les identifier et de soumettre vos photos : https://www.naturewatch.ca/wormwatch/fr/
Contribution
Ce guide « Pleins feux sur la science » a été écrit sur la base de l’article Altdorff, Daniel, Lakshman Galagedara, et Adrian Unc. 2017. « Impact of Projected Land Conversion on Water Balance of Boreal Soils in Western Newfoundland. » (Traduction libre : Effet de la conversion projetée des terres sur l’équilibre hydrique des sols boréaux dans l’Ouest de Terre-Neuve) Journal of Water and Climate Change, 8(4): 613–626. https://doi.org/10.2166/wcc.2017.016.
