L'Année polaire internationale (API) et le programme RRCC

 

Les preuves que les neiges et les glaces de la planète sont en train de fondre s’accumulent. On constate déjà des changements du niveau global de la mer, de la disponibilité de l’eau douce, de la stabilité du pergélisol, de la circulation océanique et de la dynamique des écosystèmes. Les préoccupations mondiales relatives aux impacts qu’auront les changements de la cryosphère sur les collectivités et les écosystèmes ont mené au lancement de l’Année polaire internationale (API) (site en anglais seulement), un vaste programme scientifique centré sur l’Arctique et l’Antarctique. Rassemblant des milliers de scientifiques issus de plus de 60 pays, les projets de recherche de l’API visent une multitude de sujets biologiques, physiques et sociaux, tout en explorant les liens entre les régions polaires et le reste du globe.

La cryosphère étant un élément important du Canada, celui-ci porte un intérêt particulier aux recherches visant les régions polaires. Il contribue aux projets de l’API par du financement et de l’expertise, et accueille sur son territoire bon nombre d’activités de recherche. Afin de faire en sorte que les collectivités des régions nordiques participent aux activités de l’API, les résidents sont souvent invités à prendre part à la planification, à la gestion et à l’administration des projets, ainsi qu’à la recherche. Pour obtenir plus de renseignements sur les contributions du Canada à l’API, visitez le site de l’Interim IPY Legacy Office (site en anglais seulement) et du Programme canadien de l’Année polaire internationale.

Les scientifiques du programme Renforcer la résilience face aux changements climatiques (RRCC) contribuent à plusieurs projets de l’API, dont certains sont décrits ci-après. En partageant leurs connaissances et leur expertise avec la communauté scientifique internationale, les chercheurs acquièrent à leur tour une meilleure compréhension du rôle que jouent les régions polaires dans le système Terre.

Tendances spatiales et temporelles du climat et des contaminants atmosphériques dans les carottes de neige et de glace de la région de l’Arctique

Les carottes de neige et de glace renferment un historique de la température, des précipitations et de la composition de l’atmosphère, ce qui nous fournit des renseignements précieux sur la variabilité du climat terrestre et sur la présence de contaminants atmosphériques. Les carottes prélevées dans les régions polaires sont particulièrement utiles, car elles renferment certains des plus longs enregistrements de changements environnementaux. De plus, beaucoup de contaminants atmosphériques (provenant principalement d’activités industrielles) se déplacent vers les pôles avec la circulation atmosphérique. L’examen des signatures de ces contaminants dans les couches annuelles de neige et de glace est un volet important dans les études liées à la santé et au bien-être des habitants des régions nordiques.

Les scientifiques du programme RRCC contribuent à plusieurs projets de l’API en offrant leur expertise en matière de prélèvement et d’analyse des carottes de glace. Les contributions à l’API comprennent :

• Une étude quantifiant les niveaux et les taux d’accumulation des contaminants atmosphériques dans l’Arctique. En se basant sur des recherches qui ont permis de trouver un gradient des niveaux de pollution dans l’océan Arctique, cette étude vise à identifier les changements qui se produisent dans le dépôt de contaminants.
• Une étude visant à étendre l’enregistrement des données sur le mercure atmosphérique et les métaux-traces à la partie nord de l’île d’Ellesmere par le prélèvement de carottes de neige et de glace.
• Des analyses du pollen dans les carottes de neige et de glace afin d’en déduire les historiques du climat régional (voir l’article dans le bulletin Éléments naturels : Le pollen dans l’Arctique).

• Des contributions au projet NEEM (North Greenland Eemian Ice Drilling), un programme multinational à grande échelle visant à prélever une carotte de glace très longue qui inclurait la dernière période interglaciaire (l’Eémien, ou Sangamonien en Amérique du Nord). L’obtention de données sur cette période est directement liée aux préoccupations actuelles en matière de changements climatiques, puisque l’Eémien/Sangamonien a été une période de températures et de niveau de la mer plus élevés.

Jusqu’à maintenant, l’analyse des échantillons de neige provenant de l’Arctique canadien indique que du méthylmercure (formé dans les systèmes aquatiques à partir de mercure inorganique) est déposé dans l’Arctique par l’atmosphère. Les analyses en cours nous permettront d’obtenir un enregistrement de 50 ans sur le dépôt de mercure dans le nord de l’île d’Ellesmere, et les résultats préliminaires indiquent que les niveaux ont connu des variations au cours des 30 dernières années. L’opération de forage du projet NEEM sera effectuée à l’été 2009, au Groenland, et deux scientifiques de Ressources naturelles Canada y prendront part. Pour obtenir davantage de renseignements et consulter les résultats des études, veuillez vous reporter à la page de l’Étude des changements climatiques et atmosphériques à partir de carottes de glace du programme RRFCC.

Projets de l’API auxquels contribuent ces travaux (sites en anglais seulement) :

COPOL: Contaminants in Polar Regions

The Greenland Ice Sheet: Stability, History and Evolution

OASIS-IPY: Ocean-Atmosphere-Sea Ice Snowpack interactions and connections to climate change

Pour obtenir davantage de renseignements sur les contributions de Ressources naturelles Canada à ces projets de l’API, veuillez communiquer avec  Jocelyne Bourgeois.

Variabilité et changement de la cryosphère canadienne – une contribution du Canada au projet sur l’état et le devenir de la cryosphère

Comprendre l’état et la variabilité de la cryosphère dans les régimes climatiques passés, présents et futurs est essentiel pour déterminer les impacts qu’auront les changements de la cryosphère sur les systèmes atmosphérique, océanique, terrestre et social. Le projet de l’API sur l’état et le devenir de la cryosphère a pour objectif de coordonner les évaluations des régions polaires en établissant une collaboration entre des pays, des organismes, des scientifiques, des habitants des régions polaires et d’autres projets de l’API dans le but d’analyser l’état actuel de la cryosphère, de comprendre comment elle change et de déterminer ce qui risque de s’y produire dans l’avenir.

Les spécialistes du programme RRCC contribuent à ce projet de l’API en appliquant leur expertise dans les domaines de la télédétection, de l’analyse du climat et de la modélisation pour obtenir de l’information sur l’état actuel de la cryosphère canadienne et évaluer les changements qu’elle a subis au cours des 50 dernières années. Les contributions du Canada visent également à expliquer pourquoi et comment le système climat/cryosphère a changé, et nous continuons d’améliorer les modèles de la surface des terres et du climat utilisés dans les études sur les impacts du climat.

2000‑2008 : ftp://ftp.ccrs.nrcan.gc.ca/ad/CircumpolarMap (pour visionner ce site FTP dans l’Explorateur Windows, cliquez sur Page, puis sur Ouvrir le site FTP dans l'Explorateur Windows).

Animation de la dynamique des glaces dans l’archipel de l’Arctique canadien : http://www.nrcan-rncan.gc.ca/com/elements/issues/33/index-eng.php (faites défiler la page jusqu’à la section « Vidéo ».)

Des techniques de modélisation et de télédétection ont été intégrées dans le but de déterminer les équivalents en eau de la neige des zones montagneuses. Les changements à long terme du moment de survenue de la fonte des neiges et les rétroactions liées à l’albédo de la neige ont été quantifiés, ce qui représente un élément important pour la gestion des habitats et de l’approvisionnement en eau. Les spécialistes continuent de travailler à quantifier les tendances relatives à la couverture de neige et à approfondir nos connaissances sur les effets de l’albédo et ce, dans le but d’améliorer l’évaluation des changements dans l’Arctique et les données de référence utilisées avec les scénarios de changement climatique. L’amélioration de la modélisation contribuera à diminuer l’incertitude des prévisions du climat, ce qui profitera aux recherches sur l’adaptation aux changements climatique et leurs impacts.

Pour obtenir davantage de renseignements et les résultats des études sur le climat au Canada à l’aide de données satellitaires, consultez la page de l’activité du programme RRCC Données climatiques satellitaires sur la masse continentale et les écosystèmes du Canada, à l'échelle pancanadienne.

Projets de l’API auxquels contribuent ces travaux :

Cryos: The State and Fate of the Cryosphere (site en anglais seulement)

Pour obtenir davantage de renseignements sur les contributions de Ressources naturelles Canada à ces projets de l’API, veuillez communiquer avec  Alexander Trichtchenko or Richard Fernandes.

Impacts des changements climatiques sur la toundra de l’Arctique canadien

L’ITEX (International Tundra Experiment) est un projet de recherche international visant l’évaluation des effets des changements climatiques sur la toundra et la végétation alpine. Rassemblant des scientifiques de plus de 11 pays, les équipes de recherches ont pour objectif de documenter, comprendre et prévoir les changements survenus dans la végétation, la phénologie, le cycle des substances nutritives et le bilan du carbone. La plupart des activités de recherche font intervenir des méthodes de mesure normalisées et des manipulations de végétaux (comme des expériences de réchauffement) dans diverses régions arctiques. En effectuant des expériences similaires dans toute la région circumpolaire, les membres du réseau ITEX peuvent intégrer les résultats de différentes activités de recherche et tirer des conclusions sur l’état et le devenir des écosystèmes de la toundra, dans leur ensemble.

La contribution canadienne à ce projet de l’API est représentée par l’équipe CiCAT (Climate impacts on Canadian Arctic Tundra), un groupe de chercheurs de Ressources naturelles Canada. CiCAT effectue une cartographie de la végétation sur trois transects de l’Arctique canadien et élabore des modèles pour surveiller les changements dans la couverture des terres. Ce travail est effectué en collaboration avec le réseau CARMA (CircumArctic Rangifer Monitoring and Assessment), dans le but d’étudier les changements de la qualité de l’habitat des caribous de Bathurst, dont la population a chuté de 74 % entre 1986 et 2006.

Les résultats obtenus par l’équipe CiCAT indiquent que le réchauffement du climat dans les mois d’été a un impact sur la qualité de l’alimentation des caribous de Bathurst :

• La classification des couvertures des terres répertoriée à l’aide d’images Landsat vers 1990 et 2000 indique qu’il y a eu une réduction de 35 % des zones boisées (un indicateur de la disponibilité de la nourriture en hiver) dans l’aire d’hivernage des caribous de Bathurst. Des analyses statistiques ont montré qu’il existait une corrélation entre les zones brûlées et les températures de l’air moyennes des mois de juin à septembre, ce qui donne à penser que les feux de forêt sont davantage susceptibles de se produire lorsque l’air est plus chaud.
• On a également montré que la teneur moyenne en azote des feuilles dans l’habitat d’été du caribou de Bathurst, lorsque le feuillage est le plus abondant, avait un lien direct avec la longueur moyenne de la saison de croissance. En effet, des saisons de croissances plus longues réduisent la concentration d’azote dans le feuillage, ce qui entraîne une chute de la qualité de l’alimentation des caribous en été.

La région de régfion boisée dans le caribou de Bathurst vit en troupe la gamme d'hiver diminuée de 35% 1990 2000 (dérivé des images de Landsat).

Des mesures effectuées sur le terrain du pourcentage de couverture végétale, de la biomasse, de l’indice foliaire (LAI), de la couche active du pergélisol et des types de zones humides ont été recueillies dans les parcs nationaux Ivvavik et Torngat et ont été utilisées pour calibrer et valider les cartes de référence et de détection des changements. Des cartes ont également été construites pour quantifier la disponibilité de la nourriture dans les habitats d’été et d’hiver des caribous de Bathurst. De prochaines activités viseront à étendre l’étude de l’habitat des caribous à d’autres troupeaux des Territoires du Nord-Ouest, à recueillir des mesures sur le terrain au parc national Similic et à accroître la portée des cartes de référence et de détection des changements au-delà des parcs nationaux Ivvavik et Torngat. Pour obtenir davantage de renseignements et les résultats des études sur les changements climatiques dans les zones nordiques, consultez la page de l’activité du programme RRCC Évaluation des impacts des changements climatiques sur l'habitat de la faune qui revêt une grande importance économique pour les gens du Nord.

Projets de l’API auxquels contribuent ces travaux (sites en anglais seulement):

ITEX: International Tundra Experiment

CARMA: CircumArctic Rangifer Monitoring and Assessment

Pour obtenir davantage de renseignements sur les contributions de Ressources naturelles Canada à ces projets de l’API, veuillez communiquer avec&nbsp Wenjun Chen

Conditions de pergélisol et changement climatique

Le pergélisol couvre plus de 25 % de la surface terrestre. Le sol gelé représente un défi pour le développement du Nord puisqu’il influe sur les coûts et les méthodes de construction des infrastructures et sur l’exploitation des ressources (p. ex., minérales, pétrolières et gazières). Le réchauffement du climat met en péril le développement du Nord puisque le dégel du pergélisol menacera l’intégrité des structures conçues pour des sols gelés en permanence. Par ailleurs, le réchauffement du pergélisol risque de provoquer de l’érosion, des affaissements, des glissements de terrain et des changements de l’approvisionnement en eau. Les recherches en cours visent à mieux connaître l’état actuel du pergélisol et son évolution possible sous les conditions futures du climat, et à aider ainsi les résidents, l’industrie et les pouvoirs publics à se préparer à l’évolution des conditions du pergélisol.

Le projet d’observation de l’état thermique du pergélisol de l’Année polaire internationale (API) (Permafrost Observatory Project - Thermal State of Permafrost (TSP) nous renseigne sur l’état actuel des conditions globales du pergélisol. Ce projet, auquel participent des chercheurs de plus de 20 pays, vise à harmoniser les efforts de collecte de données sur le pergélisol en encourageant la normalisation des mesures de la température dans l’ensemble des régions pergélisolées des deux hémisphères. Une telle normalisation des mesures de la température dans les trous de forage nouveaux ou existants permettra d’établir un point de référence à partir duquel il sera possible d’évaluer les changements passés et futurs de l’environnement pergélisolé.

Dans le cadre de la participation canadienne à l’API, le Réseau canadien de surveillance du pergélisol s’est beaucoup étendu au cours des trois dernières années. En 2007 et 2008, de nouvelles stations de surveillance ont été établies au Yukon, dans les Territoires du Nord-Ouest, au Nunavut et dans le nord du Manitoba. Ce réseau recueille désormais des données à partir de plus de 150 trous de forage.

Les mesures effectuées par le Réseau canadien de surveillance ont laissé constater certains changements importants du régime du pergélisol :

• Réduction importante des superficies pergélisolées le long de la route de l’Alaska (à l’est de Whitehorse) au cours des quatre dernières décennies.
• Température du pergélisol dans les montagnes du Yukon plus élevée que prévu selon les projections fondées sur les données de stations climatiques installées au fond des vallées.
• Dans la zone de pergélisol continu de l’île Herschel, dans le nord du Yukon, la température du sol a augmenté de plus de 3 °C au cours du XXe siècle, et la température annuelle moyenne du sol dans la toundra du delta du Mackenzie a augmenté d’environ 1,5 °C depuis 1970.

La collaboration avec les partenaires de l’industrie, des pouvoirs publics et des collectivités du Nord a contribué à la mise en place de nouveaux sites de surveillance. Diverses activités de communication — notamment des ateliers, des conférences et des consultations — ont été organisées dans les collectivités pour facilité l’échange d’informations entre les chercheurs et le public. Les données recueillies aux sites de mesure serviront à établir des séries chronologiques, des cartes et des bases de données qui permettront d’améliorer nos connaissances de l’évolution du régime du pergélisol et d’améliorer notre évaluation des incidences du changement climatique.

Pour en savoir plus sur la surveillance du pergélisol au Canada, prière de visiter le site Web du groupe d’étude sur le pergélisol de la Commission géologique du Canada.

Projet de l’API auxquels contribuent ces travaux :
Permafrost Observatory Project - Thermal State of Permafrost (TSP) (site en anglaise seulement)