Chaque automne, le sol du Nord circumpolaire gèle, et chaque printemps il dégèle. Depuis des décennies, les satellites décrivent ce phénomène comme un interrupteur : le sol est gelé, ou il ne l’est pas. Les travaux d’Hesam Salmabadi montrent que la réalité est bien plus graduelle, et que cette nuance compte pour le cycle global du carbone.
Le sol ne gèle pas d’un seul coup. Sous zéro, l’eau se transforme progressivement en glace et une partie demeure liquide, en fines pellicules autour des particules de sol. Pendant cette transition, appelée zéro rideau, la température du sol peut stagner près de 0 °C durant des semaines. Les microbes y restent actifs et émettent du CO2 bien après que les satellites aient déclaré le sol gelé.
La thèse suit ce phénomène à trois échelles. À l’aide de sondes enfouies de la forêt boréale à la toundra arctique, elle caractérise d’abord la disparition de l’eau liquide au fil du refroidissement. Elle en tire une méthode satellitaire combinant plusieurs fréquences micro-ondes pour estimer non pas si le sol est gelé, mais à quel point il l’est. Appliquée à l’Amérique du Nord de 2015 à 2024, l’approche révèle que le zéro rideau dure le plus longtemps dans les forêts mixtes des latitudes moyennes (57 jours en moyenne) et le moins dans la toundra du Haut-Arctique (14 jours), un patron dicté par la végétation et la neige, non par la latitude.
En confrontant cet indice aux mesures de flux de carbone, les travaux identifient le seuil où la respiration des écosystèmes se découple de la température et devient régie par la glace du sol : un point de bascule que les modèles climatiques devront intégrer.
Thèse de doctorat en sciences de l’environnement, soutenue le 16 juin 2026.
Membres du jury
Professeur Alexandre Roy, Direction de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Aaron Berg, Codirection de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Vincent Maire, Présidence du jury
Université du Québec à Trois-Rivières
Madame Xiaolan Xu, Membre externe
NASA – Jet Propulsion Laboratory
Monsieur Nicolas R. Leroux, Membre externe
Environment and Climate Change Canada
