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Explorer le passé pour mieux planifier l’avenir

Des chercheurs des Territoires du Nord-Ouest demandent l’aide d’experts de Ressources naturelles Canada (RNCan) pour interpréter des images satellites d’archives et déterminer les effets qu’ont les changements climatiques sur le paysage au fil du temps.

Décembre 2020

Si les changements climatiques font sentir leurs impacts partout sur la planète, le Nord canadien demeure toutefois la région la plus vulnérable de toutes.

En fait, selon le Rapport sur le climat changeant du Canada, le Nord – composé de certaines parties du Yukon, des Territoires du Nord-Ouest et du Nunavut – se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète. Les signes sont flagrants : réchauffement et fonte sans précédent du pergélisol; érosion des côtes; et évolution de l’état des glaces et de la couverture neigeuse. Ces changements ont de profondes répercussions sur la faune et sur les communautés autochtones locales.

Toutefois, la portée de ces impacts dépasse largement l’échelle locale, et le sentiment d’urgence est immédiat. « On peut regarder autour de soi, observer les effets et se dire : "Oui, c’est de l’érosion côtière", par exemple », indique Melanie Desjardins, directrice du Centre de géomatique des Territoires du Nord-Ouest. Mais la vraie question à se poser est la suivante : « Qu’est-ce que ça signifie pour une personne qui habite Tuktoyaktuk? »

Les scientifiques de RNCan travaillent avec l’équipe du Centre de géomatique des T.N. O.

Les scientifiques de RNCan travaillent avec l’équipe du Centre de géomatique des T.N. O. pour en savoir plus sur les impacts des changements climatiques sur le paysage.

Élargir ses horizons

Il n’y a pas de réponse facile à cette question. Le Centre dispose localement d’abondantes connaissances sur l’évolution des paysages, mais pour dresser un portait plus global de la situation, l’équipe s’est tournée vers des experts du Centre canadien de télédétection (CCT) de RNCan.

Robert Fraser et Ian Olthof, chercheurs au CCT, étudient l’évolution des paysages nordiques depuis plus de 10 ans. Ils s’intéressent tout particulièrement aux perturbations naturelles telles que les feux de forêt; la croissance accélérée des arbustes et autres changements subis par la végétation; l’expansion et le drainage des lacs; ainsi que les glissements de terrain attribuables à la fonte du pergélisol.

Lorsque le Centre a approché Rob et Ian la première fois, la réponse de ces derniers a été immédiate.

« En 2012, nous n’avions encore jamais appliqué les méthodes de détection de changements par images satellites Landsat à d’aussi vastes régions », affirme Rob. « C’était un défi vraiment stimulant. Essayer de faire une distinction entre les récents impacts des changements climatiques et les signes qui relèvent de la variabilité naturelle du paysage peut s’avérer difficile. » Il est important de pouvoir se servir de ces images d’archives couvrant plusieurs décennies parce qu’elles fournissent une preuve solide supplémentaire que de nouveaux types de changements se sont produits sur de très vastes étendues de territoire.

Archival satellite images

En analysant des images satellites d’archives, les scientifiques brossent un tableau de l’évolution des paysages au fil des ans.

Plus d’un million de kilomètres carrés

Le Centre de géomatique des Territoires du Nord-Ouest a toujours pu consulter ces images satellites, mais ce n’est qu’aujourd’hui que le CCT est en mesure de lui donner accès à une capacité de traitement haute performance et à une expertise de pointe en traitement des images satellites. Ensemble, les deux centres passent au peigne fin des images d’archives des satellites d’observation de la Terre Landsat de la NASA et de l’USGS (United States Geological Survey) qui remontent jusqu’à 1984.

Robert et Ian ont montré aux employés du Centre qu’ils pourraient adopter leurs algorithmes de détection de changements par images satellites Landsat pour faciliter le repérage, la cartographie et la compréhension des changements qui caractérisent l’évolution des paysages du Nord canadien. Ils ont également recommandé d’utiliser Google Earth Engine pour traiter les données satellites pour tout le territoire. Cette façon de procéder permet à l’équipe de ne pas étudier seulement de petites zones locales, mais le territoire en entier, d’une superficie de 1,3 million de kilomètres carrés.

Des retombées directes pour les populations locales

L’un des objectifs est d’offrir un outil de planification pour aider les gens et les organisations à s’adapter à de futurs scénarios. « En étant mieux à même de prévoir la dynamique de l’évolution des paysages, nous pouvons adapter nos activités, p. ex. notre gestion des forêts, la protection des sites archéologiques ou des populations de caribous, le choix de l’emplacement des infrastructures, » explique Melanie. «C’est ce qui aura des retombées concrètes pour les résidents. »

L’équipe du Centre de géomatique des T.N. O. a eu son premier portrait complet des changements observés dans le territoire en décembre 2019. Un an plus tard, avec une partie de ses membres toujours en télétravail à cause de la COVID 19, elle n’a toujours pas fini d’analyser ces images. C’est dire la richesse des données fournies. L’équipe a déjà localisé des zones de fonte du pergélisol, des cicatrices de feu et des lacs en voie d’asséchement. Elle peut extraire de l’information importante à propos de l’historique des feux des 70 dernières années, ce qui est fort utile puisque les cicatrices laissées par les feux anciens peuvent constituer aujourd’hui des barrières naturelles contre les incendies.

Il y a toujours des découvertes à faire

« Même si on utilise les images des satellites Landsat depuis plus de dix ans pour étudier les changements dans l’Arctique canadien, on y découvre encore du nouveau. Elles nous réservent encore des surprises, »avoue Rob. P«ar exemple, notre dernière étude nous a appris que de nombreux étangs de fonte se sont formés dans les hautes terres de l’île Banks, dans l’archipel Arctique à cause de la fonte de coins de glace du pergélisol et de l’affaissement du sol qui s’ensuit. »

Quant au Centre de géomatique, il a été immensément utile pour savoir où concentrer les recherches en cours et les programmes de surveillance de terrain qui utilisent des outils de télédétection tels les drones.

Cette collaboration a été si concluante que le Centre et le CCT ont déjà l’intention de retravailler ensemble quand la Mission de la Constellation RADARSAT du Canada publiera de nouvelles données.

Le Centre de géomatique des T.N. O.

Situé à Yellowknife, le Centre de géomatique des T.N.-O. met la géomatique et les systèmes d’information géospatiale (SIG) au service du gouvernement des T.N. O. et aide les utilisateurs à comprendre comment utiliser les données et les outils de cartographie dans leurs décisions courantes. (La géomatique comprend la collecte, le stockage, le traitement et la diffusion d’informations géographiques.) Le Centre dirige des projets de géomatique, donne accès à la géomatique et aux SIG, et en encourage l’utilisation en offrant de la formation, des ressources et des conseils.

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