Les lemmings, petits rongeurs de l’Arctique, sont à la base de la chaine alimentaire arctique terrestre. Ils vivent et se reproduisent sous la neige 8 à 10 mois de l’année et sont des proies de choix pour les renards polaires, les hermines, les harfangs des neiges, les buses pattues, les labbes à longue queue, etc. Leur population peut varier d’un facteur 100 d’une année sur l’autre, ce qui impacte directement les populations de leurs prédateurs et des autres proies comme les oies des neiges sur lesquelles se rabattent les prédateurs en l’absence de lemmings. Les causes de cette dynamique de population sont mal comprises mais les raisons le plus fréquemment invoquées impliquent des relations proies-prédateurs, comme le déphasage des cycles de population d’une espèce par rapport à l’autre, ou des limitations de nourriture.

Les lemmings sont trop petits pour hiberner et vivent donc dans l’espace sous-nival. Ils sont herbivores et creusent des terriers dans la couche de neige basale pour se déplacer, accéder à leur nourriture et construisent avec des végétaux des nids dans lesquels les femelles élèvent seules leurs portées de 5 à 8 jeunes. Creuser des terriers est très facile lorsque la couche de neige basale est constituée de givre de profondeur tendre dont les gros cristaux se forment lorsqu’une neige fraiche est soumise à un gradient de température très élevé qui s’établit en automne entre le sol encore à 0°C et l’air déjà glacial. La formation de ce givre peut être rendue difficile par des épisodes de vent, qui forment des croutes dures, ou des évènements de fonte ou de pluie sur neige, qui forment des couches regelées dures.

L’hypothèse de travail de l’équipe franco-canadienne a été que les mouvements des lemmings dans ces couches durcies leur faisaient consommer beaucoup d’énergie, limitant ou empêchant la reproduction, alors qu’un automne sans vent ni pluie sur neige permettait une forte reproduction hivernale, favorable à une explosion démographique estivale.
Un suivi des populations de lemmings est réalisé depuis de nombreuses années à l’île Bylot (73°N, 80° O, au nord de la terre de Baffin) par une équipe du Centre d’études nordiques (Université Laval, Québec). Ces données, associées à des observations et à une modélisation des propriétés physiques de la neige à l’automne réalisées par l’équipe franco-canadienne, ont permis de révéler l’impact des propriétés physiques de la couche basale du manteau neigeux sur les populations de lemmings. Plus précisément, les effets des épisodes de vent et des événements de fonte et de pluie sur neige ont été testés…