La science des changements climatiques

Les changements climatiques sont une variation des « conditions météorologiques moyennes » dans une région donnée. Cette variation se traduit par des changements dans tous les éléments liés aux conditions météorologiques, comme la température, la configuration des vents, les précipitations et les tempêtes.

Un changement climatique mondial est une variation du climat de toute la planète. Les changements climatiques peuvent se produire de façon naturelle la période glacière en est un exemple. Le climat naturel de la Terre a toujours été et continue d'être en constante évolution.

Les changements climatiques que nous connaissons aujourd'hui diffèrent des changements précédents par leur rapidité et leur ampleur. La température de la Terre est régie par un phénomène appelé « l'effet de serre ». Les gaz à effet de serre surtout la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane et l'oxyde nitreux emprisonnent la chaleur du soleil, empêchant ainsi le rayonnement de se dissiper dans l'espace. Sans ces gaz naturels, la température moyenne de la Terre serait de -18° C, au lieu de la moyenne actuelle de 15° C. La vie sur la planète comme nous la connaissons n'existerait pas.

Au cours des 200 dernières années, les émissions de ces gaz dues aux activités humaines se sont accumulées dans l'atmosphère; à cause de leur longue durée de vie, ces gaz peuvent y rester des dizaines d'années jusqu'à des siècles. Depuis la Révolution industrielle, la concentration de dioxyde de carbone a donc augmenté de 30 p. 100, la concentration de méthane, de 145 p. 100, et celle d'oxyde nitreux, de 15 p. 100.

Ces augmentations sont attribuables à l'activité humaine, caractérisée par notre style de vie de plus en plus perfectionné et automatisé, et surtout à la combustion de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et les autres gaz naturels utilisés pour fabriquer de l'électricité, ainsi que par les industries et les véhicules. De plus, nous avons défraîchi au cours des 100 dernières années plus de terre que dans toute l'histoire de l'humanité, ce qui a entraîné la perte de forêts et de terre humide, qui absorbent et emmagasinent les gaz à effet de serre et régularisent l'atmosphère.

En effet, en augmentant la présence des gaz qui retiennent la chaleur, nous avons « favorisé » l'effet de serre naturel au point où il risque de provoquer le réchauffement de la planète à une vitesse jamais vue auparavant. La température moyenne de la planète a déjà augmenté d'environ 0,5° C au cours des 100 dernières années, et les augmentations de température prévues au cours des 100 années à venir risquent d'être supérieures à toutes les augmentations de ce genre qui se sont produites en 10 000 ans.

La hausse de la température de la planète risque de provoquer plusieurs changements dans l'ensemble du système climatique. Par exemple, les niveaux de mer ont augmenté de 10 à 25 centimètres au cours des 100 dernières années, en grande partie à cause des augmentations de température, et nous constatons déjà une augmentation des catastrophes météorologiques. Ces effets des changements climatiques pourraient avoir des conséquences environnementales, sociales et économiques graves et imprévisibles. En effet, le problème des changements climatiques et des incidences qu'ils peuvent avoir font partie des problèmes environnementaux les plus graves auxquels nous sommes confrontés.

Prévisions

Les scientifiques ont tenté de prévoir la façon dont la concentration des gaz à effet de serre peut varier au cours des cent prochaines années et ils ont envisagé plusieurs scénarios. Le pire scénario est fondé sur l'hypothèse que la croissance économique intense se poursuivra et que les humains continueront d'utiliser le charbon, le pétrole et le gaz comme sources d'énergie. Ce scénario prévoit que, d'ici 2100, la concentration de dioxyde de carbone sera trois fois plus élevée que les niveaux préindustriels.

Même le meilleur scénario, fondé sur une faible croissance de la population mondiale et l'utilisation intensive d'énergies renouvelables, prévoit que la concentration de dioxyde de carbone serait environ 75 p. 100 plus élevée en 2100 que les niveaux préindustriels et continuerait d'augmenter par la suite. Le résultat serait le même si l'on conservait aujourd'hui les émissions aux niveaux de 1990 à cause de la longue durée de vie de ces gaz dans l'atmosphère.

Les scientifiques canadiens ont élaboré l'un des modèles climatiques les plus sophistiqués de la communauté de recherche internationale afin de déterminer les effets que pourrait avoir l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre. Leurs recherches indiquent que la température moyenne à la surface du globe pourrait augmenter de presque un demi-degré tous les dix ans au cours du siècle à venir.

Projection du changement de la température entre 1910 et 2040


Effets combinés des accroissements prévus des gaz à effet de serre et des aérosols soufrés-modèle canadien

Autrement dit, le réchauffement de la planète au cours du siècle à venir sera probablement plus important que tous les changements de température qui se sont produits en 10 000 ans.

La stabilisation des gaz à effet de serre n'est qu'une partie de la solution. Les projections scientifiques indiquent que, même si la concentration des gaz à effet de serre était stabilisée d'ici l'an 2100, la température de l'air pourrait continuer d'augmenter. De plus, le niveau de mer, qui augmentera de 15 à 95 centimètres d'ici 2100, pourrait continuer d'augmenter à une vitesse semblable au cours des prochains siècles. Ce phénomène se poursuivra même après que la concentration des gaz à effet de serre aura été stabilisée et que les températures moyennes mondiales auront cesser d'augmenter, car les océans mettent beaucoup de temps à se réchauffer et à réagir à l'augmentation de la température de l'air.

Incidence potentielle des changements climatiques

De toute évidence, ces prévisions sont significatives. En général, tous les modèles indiquent que le réchauffement sera plus important dans les régions de l'Arctique que dans les régions équatoriales et que les continents se réchaufferont davantage que les océans. Cependant, les scientifiques ne sont pas en mesure de prévoir les conséquences exactes de l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre, comme la rapidité à laquelle la planète se réchauffera, ni comment chaque région sera touchée.

Comme le Canada est un pays nordique, il est probable qu'il se réchauffera davantage que bon nombre d'autres pays. Ces augmentations de température pourraient présenter des avantages prolongation de la saison de croissance estivale, réduction des besoins de chauffage pendant l'hiver. Ces avantages risquent toutefois de finir par coûter cher, et il sera impossible d'en bénéficier si nous n'établissons pas de stratégies pour nous adapter aux changements.

En outre, les Canadiens sont probablement mieux équipés pour s'adapter aux conséquences des changements climatiques que de nombreux pays en voie de développement, où les problèmes environnementaux et écologiques qui existent déjà pourraient s'aggraver. Cette situation pourrait entraîner des conséquences coûteuses dans les domaines de la sécurité géopolitique et de l'aide étrangère.

Voici ce qui risque de se produire, à l'échelle de la planète, à cause des changements climatiques :

• les forêts boréales du monde risquent de subir davantage de feux à cause de l'assèchement du climat;
• les réserves d'eau ne suffiront pas à répondre aux besoins;
• les changements relatifs à l'évaporation et aux précipitations entraîneront de grandes pertes d'eau;
• des inondations toucheront les pays de faible altitude et les îles, et la hausse du niveau de la mer provoquera la perte de terre côtière;
• les maladies tropicales, comme la malaria, se déplaceront plus facilement vers le nord, où les populations ne possèdent pas ou peu de résistance immunitaire à ces maladies;
• le commerce international se transformera.

Les répercussions qu'auront ces changements à l'échelle internationale seront très importants pour le Canada, surtout en ce qui a trait à nos partenaires commerciaux et à nos compétiteurs.

Au Canada

Notre capacité de cultiver la terre risque d'être réduite, et il est possible que les méthodes que nous utilisons pour le faire devront être modifiées à des coûts très élevés. Les hausses de température risquent de provoquer davantage d'événements météorologiques, y compris des orages, et augmenter la fréquence des tornades, qui mettent en danger la vie des humains et menacent leurs propriétés.

L'assèchement du climat et l'augmentation des températures risquent de provoquer davantage de feux de forêt. Des vagues de chaleurs risquent de nuire plus souvent à la santé de la population canadienne, surtout dans les villes. L'augmentation de la température de l'air et la disparition de la couche végétale qui isole le sol risquent de faire fondre le pergélisol dans l'Arctique, ce qui peut provoquer davantage de glissements de terrain à certains endroits ainsi que des problèmes de construction et d'entretien des pipelines, des routes et des ponts. Les glaciers risquent de se retirer plus rapidement à cause de la hausse de la température de l'air, ce qui réduira les eaux de ruissellement en fin de saison et mettra en péril l'habitat du poisson et les réserves d'eau dans les collectivités qui en dépendent.

Les scientifiques canadiens ont étudié l'incidence potentielle des changements climatiques sur la santé des humains et sur notre environnement, y compris les ressources hydrographiques, les pêches, les forêts, la faune et les écosystèmes. Ils ont déterminé ce que les changements climatiques pourraient avoir comme effet sur ces aspects de notre environnement; la rapidité du changement, ainsi que le nombre d'événements météorologiques et leur gravité, détermineront l'importance de ces effets et notre capacité de nous y adapter.

Voici ce qu'ils prévoient pour les différents aspects de notre environnement.

Incidence potentiel des changements climatiques sur les ressources hydrographiques.

Parce que l'eau est vitale à de nombreuses fonctions économiques et sociales, les conséquences des changements climatiques sur les ressources hydrographiques permettent de déterminer l'incidence que les changements auront en général. On s'attend à ce que les changements climatiques touchent directement la quantité d'eau à notre disposition et sa qualité, ce qui créera des demandes concurrentielles venant de nombreux secteurs.

Principaux effets potentiels

Le niveau d'eau des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent diminuera. Voici les conséquences importantes que cette diminution risque d'entraîner : diminution des eaux souterraines et des eaux de surface, inquiétudes face à l'intégrité et à la qualité du rivage et des installations qui y sont construites et réduction de la capacité du transport maritime. En 1964, le faible niveau d'eau a entraîné une perte de 35 millions de dollars dans les domaines du transport maritime et de la production d'énergie hydroélectrique dans les Grands Lacs, et un tiers des municipalités situées sur les rives des lacs ont éprouvé des problèmes d'approvisionnement en eau.

Les hausses du niveau de mer prévues contribueront en général à une meilleure calaison dans les ports et les canaux, mais elles risquent de causer des dommages substantiels à l'infrastructure côtière. À cause du risque accru de tempêtes, il faudra songer à accroître le soutien aux aides à la navigation.

Dans les Prairies, les prévisions liées à l'augmentation de la température, la diminution du manteau neigeux en raison de la fonte précoce et l'augmentation de la vigueur du cycle hydrologique sont une source importante de préoccupations, car ces phénomènes pourraient avoir des conséquences sur la disponibilité de l'eau et l'hydratation du sol, ainsi que sur la fréquence et l'intensité des inondations et des sécheresses. Dans les Prairies, la sécheresse de 1988 a entraîné une réduction de 31 p. 100 de la production de grain et des pertes de 4 milliards de dollars en exportation.

Les prévisions relatives à la disponibilité de l'eau et au débit suggèrent que la production d'hydroélectricité au Labrador et dans le nord du Québec augmentera et diminuera en Ontario, dans les Prairies et dans le sud-ouest de la Colombie-Britannique.

Incidence possible des changements climatiques sur les pêches

Les changements climatiques risquent d'avoir une incidence considérable sur les pêches au Canada, touchant à la fois la productivité des populations de poissons et leur distribution dans les lacs, les cours d'eau et les océans. Les changements relatifs à la température de l'eau, aux courants, à la qualité de l'eau, à la nourriture et aux prédateurs pourraient avoir des effets sur les populations de poissons.

Principaux effets potentiels

La pêche en eau douce est surtout un moyen de subsistance et une activité récréative. Un changement dans la distribution des espèces de grande valeur aurait une incidence sur l'industrie des pêches et pourrait entraîner des pertes dans certaines régions. Si les lacs et les cours d'eau se réchauffent, les espèces vivant au sud, dans les eaux les plus chaudes, risquent de mourir ou de devoir migrer vers un habitat plus favorable. Les populations de poissons d'eau douce qui vivent dans l'eau froide ou fraîche, comme par exemple la truite, le corégone et l'ombre, risquent de diminuer dans de nombreux lacs et cours d'eau du Bouclier canadien à cause de la baisse du niveau d'eau et de la circulation ainsi que la réduction de la quantité et du recyclage des nutriments.

Les espèces de poissons d'eau douce qui vivent actuellement à l'extrême nord de leur habitat idéal (les lacs de grande superficie), c'est-à-dire aux limites des eaux froides, pourraient bénéficier d'un réchauffement de la température de l'eau, qui favoriserait leur capacité de survivre et de croître.

La vitesse de croissance, l'âge de la maturité sexuelle et la distribution de certaines espèces de poissons marins peuvent être affectés par la température de l'eau. Une diminution de la température peut retarder la fraye et provoquer des changements dans la distribution vers le sud, alors qu'une augmentation de la température peut devancer la période de fraye et bouleverser la distribution vers le nord.
Dans le Pacifique, les populations abondantes de saumons, au sud, diminueront, ainsi que celles de la morue du Pacifique. Les pêches du saumon du nord, surtout du saumon rouge, seront plus importantes, plus constantes et plus durables.

Incidence des changements climatiques sur la foresterie

Le réchauffement et l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone pourraient favoriser la distribution et la croissance des forêts au Canada. Des dizaines d'années, peut-être même des siècles, s'écouleront avant que les forêts ne s'adaptent à de nouvelles conditions climatiques. Pendant cette période d'adaptation, la forêt boréale, en particulier, pourrait devenir plus vulnérable aux insectes, aux maladies et aux feux de forêt et être la cible privilégiée d'espèces non désirables. L'industrie forestière aussi devra s'adapter aux changements climatiques.

Principaux effets potentiels

Si les niveaux de dioxyde de carbone doublaient, les ceintures forestières boréales pourraient se déplacer vers le nord d'environ 500 km. Cependant, ce ne serait pas la forêt boréale ou la taïga comme nous la connaissons qui se déplacerait vers le nord, mais plutôt les espèces plus souples capables de se déplacer rapidement, comme celles dont les graines se dispersent le plus loin, qui poussent le plus rapidement et dont la maturation est précoce.

L'ensemble de la forêt boréale diminuera considérablement, envahie au sud par les espèces de feuillus tempérés et limitée au nord par la pauvreté des sols et le manque d'ensoleillement.

Les feux de forêt et les infestations de ravageurs devraient augmenter de fréquence et d'intensité et se répandre davantage à cause du temps chaud et sec. L'augmentation des feux de forêt entraînera une perte d'habitat pour les espèces qui vivent dans les forêts adultes. Il serait possible de remédier à la situation en modifiant les politiques de gestion des feux de forêt de façon à faciliter la migration des espèces et l'adaptation des forêts, ce qui exigerait d'énormes investissements. En 1994, le Canada a perdu 4 millions d'hectares de forêts par le feu. Le Canada a perdu depuis 1980 une moyenne annuelle de 2,4 millions d'hectares de forêts, soit une augmentation de 140 p. 100 par rapport aux 30 années précédentes.

Dans la zone tempérée de conifères de la Colombie-Britannique, les forêts risquent de se déplacer en hauteur et, dans le pire des scénarios, de disparaître entièrement dans certaines zones à cause du manque de refroidissement par les températures hivernales, nécessaires à la régénération de la forêt, et à cause des sécheresses, du stress et d'une sensibilité accrue aux gelées du printemps.

Variations des limites des forêts et des prairies

Incidence des changements climatiques sur la santé

La santé des Canadiens risque de souffrir des changements climatiques qui fera augmenter les températures et la fréquence des tempêtes et des épisodes de pollution atmosphérique. L'augmentation des maladies transmises par les insectes et l'eau peut également toucher la santé des Canadiens. En plus de nuire à la santé de la population canadienne, ces projections de changements risquent de mettre davantage de pressions sur les systèmes de santé et d'aide sociale.

Principaux effets potentiels

L'Organisation mondiale de la santé a averti que des problèmes de stress thermique et des troubles respiratoires occasionnés par le climat et l'appauvrissement de la qualité de l'air risquent de se produire dans les zones urbaines étendues et pourraient mener à un accroissement du taux de mortalité.

Le réchauffement et le raccourcissement des saisons froides risquent de permettre aux vecteurs de maladies de survivre dans les régions plus au nord.

Les deux maladies dont on parle le plus souvent sont la fièvre pourprée des montagnes Rocheuses (aux États-Unis) et la maladie de Lyme. Les maladies transmises par les moustiques, comme la malaria et l'encéphalite, risquent de se propager au Canada, ce qui occasionnerait des problèmes dans notre système de santé.

Les changements des écosystèmes risquent également de réduire les sources de nourriture dont dépendent les personnes qui vivent de la chasse et de la cueillette, comme les peuples autochtones du nord du Canada. Les changements des écosystèmes peuvent permettre à diverses espèces de plantes de s'épanouir et causer des problèmes aux asthmatiques et aux personnes souffrant d'allergies.

Incidence des changements climatiques sur l'infrastructure

Les dangers que représentent les changements climatiques pour l'infrastructure canadienne sont nombreux et divers et risquent d'avoir d'importantes conséquences environnementales, sociales et économiques. Il est possible de prendre certaines mesures préventives, comme la lutte contre les inondations et la surveillance des grands réservoirs, mais ces mesures entraînent elles-mêmes des coûts sociaux et économiques. Il faudra entre autres revoir les normes de génie utilisées dans la construction pour qu'elles tiennent compte des changements climatiques.

Principaux effets potentiels

Dans le nord du Canada, la fonte du pergélisol risque de toucher l'infrastructure et le transport et d'endommager les constructions (pipelines, ponts et bâtiments), les installations de régulation des eaux et les routes verglacées et provoquer la fonte de la couche pergélisolée apparemment imperméable des bassins de résidus miniers et des lieux d'enfouissement.

La hausse des niveaux de mer risque d'augmenter l'érosion de la côte et les dommages causés par les raz-de-marée ainsi que poser des problèmes au niveau des installations côtières comme les ports, les systèmes d'approvisionnement et les systèmes d'évacuation des eaux usées.

Une grande partie de la côte de l'Île-du-Prince-Édouard est très vulnérable à la hausse du niveau de mer à cause de son relief émoussé et de son sous-sol rocheux. Le niveau de la mer actuel augmente de 3,5 mm par année, ce qui cause déjà des problèmes d'érosion dans certaines régions. Les côtes du sud-ouest de la Colombie-Britannique et de la mer de Beaufort sont également vulnérables à la hausse du niveau de mer.

L'augmentation prévue de l'intensité des pluies et des écoulements provenant de la fonte des neiges peut accroître les risques d'inondations dans les bassins hydrographiques et endommager des barrages, des ponceaux et des installations de lutte contre les inondations. L'augmentation de l'intensité des pluies risque de modifier la forme des inondations au Canada, ce qui exigera d'adapter l'infrastructure de prévention des inondations. En outre, il risque de se produire davantage de déversements dans les systèmes urbains de traitement des eaux usées.

L'habitat et les infrastructures des humains sont particulièrement vulnérables aux événements météorologiques importants. En 1996, les inondations et les tempêtes de grêle ont causé environ 1,5 milliard de dollars de dommages à des maisons, des entreprises et des infrastructures.

Incidence des changements climatiques sur le tourisme et les loisirs de plein air

Les changements des conditions atmosphériques pourraient modifier la façon dont les Canadiens profitent du plein air. L'incidence du climat sur les secteurs du tourisme et des loisirs peut être réduite par des mesures comme le déplacement d'installations, l'utilisation et l'amélioration de la technologie et la création de centres de loisir quatre saisons. Ces mesures ont commencé à être mises en oeuvre à divers degrés.

Principaux effets potentiels

La chasse de gibier et d'oiseaux aquatiques sera touchée par les changements climatiques qui risquent d'entraîner le déplacement de la faune en raison de la perte d'habitat, de la modification des installations communautaires ou d'une concurrence accrue. Le nombre et la qualité des habitats de terres humides pourraient être gravement touchés.

La pêche récréative au niveau local risque d'être perturbée par le faible niveau d'eau des lacs, la diminution du courant dans les cours d'eau et de la quantité de nutriments. La saison hivernale d'activités en plein air se raccourcira, surtout dans les latitudes les plus au sud. Les centres de ski devront avoir de plus en plus recours à la neige artificielle pour faire durer la saison.

Incidence des changements climatiques sur la faune

Les changements climatiques menacent considérablement les écosystèmes naturels au Canada, dont les terres humides, le pergélisol et l'écozone du sud de l'Arctique. Certaines mesures préventives peuvent être prises pour neutraliser ces dangers, mais, en général, il y a très peu que l'on puisse faire pour minimiser les effets des changements climatiques ou pour s'y adapter. Il est primordial entre autres d'intervenir davantage afin de réduire les risques de glissements de terrain et les torrents de débris dans les régions montagneuses.

Principaux effets potentiels

Le changement de régime des précipitations et des températures risque de toucher la configuration saisonnière et la variabilité du niveau d'eau des terres humides et, par conséquent, leur fonctionnement, ce qui comprend la protection contre les inondations, le nettoyage de l'eau et l'habitat de la faune et des oiseaux aquatiques.

Les pertes prévues dans les étangs des terres humides des prairies auront une incidence négative sur les espèces d'oiseaux aquatiques domestiques et migratoires ainsi que sur les populations aquatiques. Actuellement, de 50 à 75 p. 100 de tous les oiseaux aquatiques produits chaque année en Amérique du Nord viennent de ces terres humides. La variation de l'abondance du canard montre déjà les effets du changement de régime de l'hydratation et de la modification du paysage; l'apparition de contraintes supplémentaires (attribuables aux changements climatiques) donnerait matière à s'inquiéter.

Les tourbières qui sont touchées dans le nord risquent de devenir une source de carbone atmosphérique plutôt que d'être des réceptacles où le carbone atmosphérique s'accumule, ce qui est le cas actuellement; même si leur nombre augmentera peut-être au nord, elles disparaîtront du sud du 60°, dans le bassin Mackenzie. Les terres humides éparpillées dans l'Arctique, alimentées actuellement par le courant de surface, risquent de disparaître. Les lacs et les étangs, qui possèdent des lignes de partages hydrologiques de pergélisol, risquent de s'écouler latéralement dans les eaux souterraines, ce qui aura une incidence considérable sur l'hydrologie et les écosystèmes qui en dépendent.

La perte d'habitat de reproduction et de zones fourragères pour les oiseaux aquatiques migrateurs et les mammifères pourrait toucher l'écozone du sud de l'Arctique, qui risque de disparaître complètement des régions continentales. Cette écozone, qui comprend les basses terres du golfe de la Reine-Maude et qui abrite une grande partie de la population inuite, est un important lieu de reproduction et de nidification pour diverses espèces d'oiseaux migrateurs. En outre, il s'agit du territoire d'été et du lieu de mise bas des plus grands troupeaux de caribous au Canada; il abrite également l'ours, le loup, l'orignal, l'écureuil terrestre de l'Arctique et le lemming.

De récentes découvertes scientifiques diffusées par le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (IPCC) révèlent de nouvelles et fortes indications qu'une proportion élevée du réchauffement observé au cours des 50 dernières années est attribuable à l'activité humaine. Vous pouvez consulter les rapports suivants : Climate Change 2001 - Mitigation; Impacts, Adaptation and Vulnerability; The Scientific Basis.

Venez découvrir la science des changements climatiques, ainsi que leurs impacts possibles sur les conditions météorologiques, les écosystèmes, notre santé et notre style de vie.