Quantité d'eau douce

Les effets du changement climatique sur les régimes d'écoulement et les niveaux d'eau se répercuteront sur nos approvisionnements en eau. La diminution des approvisionnements en eau de surface et en eau souterraine ainsi que l'augmentation de la demande de ces ressources remettraient en question tous les aspects de la gestion des ressources en eau.

Il est difficile de prévoir les variations de la disponibilité de l'eau douce. Si les chercheurs sont convaincus que la hausse des températures influera sur des variables comme l'évaporation et la couverture nivale, les incertitudes qui subsistent quant à la nature des variations régionales des régimes de précipitations et la complexité des écosystèmes naturels limitent notre capacité de prévoir les changements hydrologiques à l'échelle des bassins versants. Il est néanmoins permis de penser que, dans de nombreuses régions du Canada, le changement climatique se traduira vraisemblablement par une diminution des débits pendant la période estivale, une élévation des températures de l'eau durant l'été et une augmentation des débits durant l'hiver. Cette projection est particulièrement vraie pour les réseaux alimentés principalement par la fonte des neiges qui existent dans la majeure partie du pays.⁽⁴⁾

Parmi les régions du Canada où le changement climatique risque d'avoir le plus d'impact sur les ressources en eau, certaines sont déjà menacées par une demande qui dépasse l'offre ou qui s'en approche dangereusement. La menace est particulièrement réelle dans les régions les plus sèches du sud des Prairies, communément appelées triangle de Palliser, qui sont affligées périodiquement par la sécheresse et par de lourds déficits d'humidité dans le sol.⁽⁸⁾ Même l'Ontario, pourtant considérée comme une province particulièrement bien pourvue en eau, est fréquemment aux prises avec des pénuries d'eau douce.⁽⁹⁾ En Colombie-Britannique, plus de 17 p. 100 des ressources en eau de surface suffisent à peine à satisfaire les besoins des utilisations extractives.⁽¹⁰⁾

Dans une bonne partie de l'Ouest canadien, les eaux de fonte nivales et glaciaires en provenance des régions montagneuses constituent des sources d'approvisionnement majeures pour les régions situées en aval. Sous l'effet d'un réchauffement des températures, la capacité de stockage saisonnier et à long terme des régions alpines pourrait diminuer en raison de l'amincissement du manteau neigeux, de l'accélération du ruissellement printanier et de la diminution de la couverture nivale et glacielle.⁽¹¹⁾ Ces variations se traduiraient par une réduction des débits des cours d'eau durant l'été et, du même coup, accentueraient les pénuries d'eau pendant la période de demande de pointe. Les tendances récentes observées sur les versants orientaux des Rocheuses canadiennes donnent à penser que l'amincissement des glaciers a déjà commencé à avoir des effets sur les débits d'eau en aval (voir l'encadré 1). Dans tout le sud du Canada, les débits annuels moyens ont diminué sensiblement dans les 30 à 50 dernières années, les réductions les plus importantes ayant été observées en août et en septembre.⁽¹²⁾ On prévoit que cette tendance se poursuivra sous l'effet du changement climatique.

Encadré 1: Diminution des débits dans les cours d'eau des Prairies⁽¹³⁾

L'eau de fonte glaciaire est une des principales sources d'alimentation des cours d'eau dans l'ouest et le nord du Canada. Le long des versants orientaux des Rocheuses canadiennes, la couverture glaciaire a décru rapidement au cours des dernières années, et elle n'est plus très loin du minimum enregistré depuis 10 000 ans. Le ruissellement en aval a diminué en conséquence. Cette constatation semble contredire les projections du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) selon lesquelles un réchauffement du climat augmentera à court terme les apports glaciaires dans les régimes d'écoulement en aval. Or, les données historiques sur les débits des cours d'eau montrent que cette phase d'accroissement du ruissellement est déjà chose du passé; ce qui pourrait être une tendance à long terme à la réduction des débits a commencé à se manifester dans les bassins. La poursuite de cette tendance accentuerait les pénuries d'eau qui s'observent déjà dans plusieurs régions de l'Alberta et de la Saskatchewan en raison de la sécheresse.

L'impact du changement climatique sur les ressources en eau dans le bassin des Grands Lacs est également très préoccupant. Plus de 40 millions de personnes vivent dans cette région, et la plupart puisent dans les lacs l'eau dont elles ont besoin.⁽¹⁴⁾ Or, selon de nombreuses études, le changement climatique entraînera un abaissement des niveaux d'eau dans les Grands Lacs, ce qui aura des conséquences pour l'approvisionnement en eau municipale, la navigation, la production d'hydroélectricité, les loisirs et les écosystèmes naturels.

De façon générale, on s'attend à une diminution des débits durant l'été, mais de nombreux chercheurs prévoient une augmentation correspondante des débits durant l'hiver, car un adoucissement des températures hivernales augmenterait la fréquence des dégels et des épisodes de pluie sur neige en plein hiver, tendance qui s'observe déjà dans le cours supérieur de la rivière Saint-Jean.⁽¹⁵⁾ Les débits élevés et les embâcles qui en résulteraient augmenteraient le risque d'inondations hivernales dans plusieurs régions.⁽¹⁶⁾ Ainsi, sur la rivière Grand, dans le sud de l'Ontario, les chercheurs prévoient que la hausse des températures et l'accroissement des précipitations augmenteront le risque d'inondations majeures en janvier et en février.⁽¹⁷⁾ Toutefois, étant donné qu'il s'accumulera moins de neige en raison de la fréquence des épisodes de fonte hivernale, l'amplitude des crues printanières diminuera probablement. Une tendance semblable est prévue pour les cours d'eau alimentés par la fonte des neiges dans une bonne partie du sud du Canada.

Le changement climatique affecte non seulement la quantité d'eau de surface, mais aussi la quantité d'eau souterraine. Chaque région du Canada dépend jusqu'à un certain point de l'eau souterraine. Par exemple, la population entière de l'Île-du-Prince-Édouard tire son eau potable des aquifères, tandis que 90 p. 100 de la population rurale de l'Ontario, du Manitoba et de la Saskatchewan est tributaire des ressources en eau souterraine.^{(18, 19)} Malgré l'importance de ces ressources, on ignore pratiquement les taux d'alimentation des nappes, on connaît mal la dynamique des eaux souterraines⁽²⁰⁾ et la recherche sur les impacts du changement climatique demeure limitée.⁽⁶⁾

La sensibilité des eaux souterraines au changement climatique dépend également de leur profondeur et de leur nature. En général, les nappes libres et peu profondes seront les plus touchées; comme le montre clairement la variabilité historique, les puits peu profonds de plusieurs régions du Canada s'assèchent en période de sécheresse. Or, dans bien des cas, ces aquifères renferment une eau de très grande qualité et constituent une source d'approvisionnement essentielle pour la consommation humaine et l'abreuvement du bétail. Les aquifères profonds sont moins exposés aux impacts directs du changement climatique, mais ils risquent de faire l'objet d'une exploitation massive si les puits peu profonds venaient à s'assécher; or, leur alimentation se fait lentement et ils peuvent prendre plusieurs dizaines d'années à se renouveler.⁽²⁰⁾

Certains facteurs locaux, comme la perméabilité du matériau (p. ex., sol, roche) sus-jacent et la période des précipitations, ont une forte influence sur le taux d'alimentation des aquifères et, par conséquent, sur leur sensibilité au changement climatique.⁽¹⁸⁾ On croit qu'une augmentation des précipitations hivernales contribuerait davantage à maintenir le niveau de l'eau souterraine qu'un accroissement des précipitations estivales. En effet, les eaux de fonte nivale alimentent généralement les aquifères, alors que l'eau de pluie se perd en majeure partie par évapotranspiration.⁽²⁰⁾

Qualité de l'eau douce

Les impacts projetés du changement climatique affecteraient la qualité de l'eau. Les disponibilités en eau potable s'en trouveraient diminuées, et les coûts d'épuration augmenteraient en conséquence.

Les variations de la quantité d'eau et les variations de la qualité de l'eau sont inextricablement liées. Un abaissement des niveaux d'eau a tendance à accroître les concentrations de polluants; l'augmentation des débits et de la fréquence des inondations accentue la turbidité de l'eau et le rejet de contaminants dans le réseau hydrographique. L'encadré 2 renferme une liste des principaux problèmes de qualité de l'eau qui se posent dans différentes régions du pays.

Encadré 2: Principaux problèmes de qualité de l'eau au Canada⁽²¹⁾

L'élévation des températures atmosphériques entraînerait une hausse des températures de l'eau de surface, un raccourcissement de la durée de la couverture glacielle et, dans certains cas, un abaissement des niveaux d'eau. Ces changements pourraient contribuer à réduire les concentrations d'oxygène dissous, à accroître les concentrations de nutriants comme le phosphore et à donner à l'eau un goût et une odeur désagréables pendant la saison chaude (p. ex., références 22 et 23).

On s'attend à ce que les débits des cours d'eau deviennent plus variables, avec une augmentation de la fréquence des crues soudaines et une réduction des débits minimaux. On sait maintenant que ces deux types d'extrêmes hydrologiques ont un effet dommageable sur la qualité de l'eau. En période de faibles débits, il n'est pas rare d'observer une hausse des concentrations de toxines, de contaminants bactériens et d'algues nuisibles. Par exemple, quand les débits diminuaient dans le Saint-Laurent et la rivière des Outaouais, des odeurs nocives se dégageaient en raison de la prolifération d'un type particulier de phytoplancton.⁽²⁴⁾ Par ailleurs, une forte augmentation des débits accentue l'érosion et le lavage chimique des sols, alors que des précipitations intenses augmentent le risque que des nutriants et des déchets urbains et animaux s'infiltrent dans des réseaux d'alimentation en eau.⁽²⁵⁾

Le changement climatique pourrait également dégrader la qualité de l'eau souterraine. Par exemple, une réduction des taux d'alimentation des aquifères et du ruissellement des eaux souterraines risquerait d'augmenter les concentrations de contaminants dans l'eau souterraine. L'intrusion d'eau salée dans les aquifères des régions côtières est un autre sujet de préoccupation, bien qu'il se fasse relativement peu de recherche dans ce domaine au Canada.⁽²⁶⁾ Dans le sud du Manitoba, les variations des précipitations et des températures pourraient faire baisser les niveaux d'eau dans certaines parties du bassin de la rivière Rouge plus vite que dans d'autres.⁽²⁷⁾ Ces changements affecteraient le ruissellement souterrain et pourraient même aller jusqu'à déplacer la limite entre l'eau douce et l'eau salée sous la vallée de la rivière Rouge, rendant l'eau souterraine impropre à la consommation dans certains secteurs.⁽²⁷⁾

Impacts écologiques

"L'eau est également un facteur limitatif et un déterminant critique de l'existence et de la distribution de nos écosystèmes naturels." ⁽⁶⁾

Les terres humides, qui sont des déterminants naturels de la qualité de l'eau, se caractérisent par une forte sensibilité au changement climatique.⁽²⁸⁾ L'eau qui circule dans une terre humide y libère souvent des contaminants comme des métaux, des nutriants et des sulfates. Par contre, un abaissement de la nappe phréatique diminue les propriétés assimilatrices et purificatrices des terres humides. Des conditions plus sèches sont également associées à des impulsions acides (pouvant causer des mortalités massives de poissons) et à la formation de méthylmercure hautement toxique.^{(29, 30)} Dans les Prairies, les terres humides (marécages) revêtent une énorme importance sur le plan hydrologique et fournissent un habitat vital aux oiseaux et aux espèces aquatiques. Leur persistance dépend d'une interaction complexe du climat, de la géologie et de l'utilisation des terres, et leur étendue est déterminée par l'équilibre entre les pertes et les apports d'eau.⁽³¹⁾ De toutes les manifestations du changement climatique, ce sont les variations des apports neigeux qui auraient le plus d'impact sur la couverture des terres humides des Prairies; l'effet des variations de l'évaporation serait moindre.⁽³¹⁾ Les terres humides côtières des Grands Lacs ressentiront probablement les effets de la baisse des niveaux d'eau et des changements qui surviendront dans les régimes d'écoulement des eaux de surface et des eaux souterraines.⁽³²⁾

Les écosystèmes fluviaux sont également des composantes importantes du paysage canadien. Leur sensibilité au changement climatique est influencée par les attributs du cours d'eau, notamment sa situation géographique. Les rivières du nord peuvent être affectées par la dégradation du pergélisol et les variations des régimes d'inondation.⁽³³⁾ Les inondations causées par les embâcles constituent un facteur important dans la dynamique du delta de Peace-Athabasca, dans le nord de l'Alberta, en particulier pour le rajeunissement des écosystèmes riverains. Une réduction des inondations causées par les embâcles sous l'effet du changement climatique aurait un impact considérable sur cette région écologiquement fragile.⁽³⁴⁾ Dans le sud du Canada, les variations saisonnières des régimes d'écoulement des cours d'eau pourraient avoir des impacts écologiques majeurs et entraîner notamment la perte d'habitats, l'extinction de certaines espèces et une aggravation de la contamination de l'eau. Les bassins hydrographiques renfermant de grands lacs ou glaciers sont généralement moins sensibles aux variations du climat, du moins à court terme, car ces entités géographiques agissent comme tampons.

Les forêts couvrent près de la moitié de la masse continentale du Canada et sont des régulateurs importants du cycle hydrologique. Les variations de l'étendue et de la distribution des forêts, sous l'effet du changement climatique ou d'autres facteurs, affectent le stockage et l'écoulement de l'eau. Une augmentation des perturbations forestières telles que les feux de forêt et les insectes défoliateurs ferait perdre à la forêt une partie de sa capacité de stockage et de filtration de l'eau. La question des impacts du changement climatique sur les écosystèmes forestiers est examinée plus en détail dans le chapitre intitulé « La foresterie ».