Environnement Canada Environnement CanadaCanada
Éviter tous les menus (touche d?accès : Z)
Description du site Web (touche d?accès : D)
  EnglishContactez-nousAideRechercheSite du Canada
Quoi de neuf Thèmes Publications Météo Accueil d'EC
À notre sujet
La nature de l'eauPolitiques et lois relatives aux eauxLa gestion de l'eauL'eau et la cultureRessources et services d'information
 
Ressources et services d'information
Avis/Événements
Commentaires
Communiqués
Coin des profs
Données/Outils
Foire aux questions
Glossaire
Groupes électroniques et serveurs de liste
Index des mots-clés
Le saviez-vous ?
Publications
Répertoires

Page d'accueil - eau douce
Quoi de neuf
Carte du site
Faits intéressants
Points saillants
Calendrier des événements
Cartes sur l'eau douce
Liens généraux
Publications
Coin des profs

Vulnérabilité de l'eau au changement climatique

Vulnérabilité de l'eau au changement climatique


Depuis des milliers d'années, nous avons ressenti le besoin de détenir la maîtrise de l'eau afin d'y avoir accès à l'endroit et au moment de notre choix. Néanmoins, des sécheresses sévissent dans certaines régions, tandis que des inondations constituent un véritable fléau dans d'autres. Ces phénomènes sont dus, d'une part, à la variabilité naturelle du climat et, d'autre part, à des utilisations impropres des terres et des eaux. À présent, le changement climatique semble dépasser la variabilité naturelle, ce qui se répercutera probablement sur la disponibilité et la répartition des ressources en eau.

Parallèlement, on observe un accroissement des facteurs affectant les eaux. Le volume total des eaux douces est limité, et les sources facilement accessibles sont déjà exploitées. Non seulement plus de personnes que jamais doivent se partager cette ressource, mais la population de la planète devrait doubler d'ici l'an 2050, si la croissance démographique se maintient au rythme actuel.

Une population plus importante requerra plus d'eau et libérera des volumes plus importants d'eau usée. Les programmes concernant la qualité de l'eau ne sont pas encore entièrement au point même dans les pays industrialisés; ils n'existent même pas dans certains pays en développement, où ils seraient les plus indispensables. De surcroît, les coûts de la gestion de l'approvisionnement en eau augmentent, et nos ressources financières limitées sont toujours plus mises à contribution.

Bref, nous devrons peut-être dorénavant tenir compte des effets sur l'eau non seulement de la variabilité naturelle du climat et de la croissance démographique, mais également de ce qui semble être un changement climatique provoqué par les activités humaines.

Comment définir le climat?

Le climat est la moyenne, sur un certain nombre d'années, des variations quotidiennes de la température, des précipitations, de la nébulosité, des vents et d'autres conditions atmosphériques qui caractérisent un point quelconque de la surface de la Terre. Il englobe aussi la variabilité de chacun de ses éléments, comme la température et les précipitations, ainsi que la fréquence de divers phénomènes météorologiques. En d'autres termes, le climat représente une combinaison des conditions météorologiques moyennes et de leurs configurations, au cours d'une certaine période, en un lieu particulier.

Le climat est un système équilibré, composé d'éléments interreliés et en interaction, régi par l'apport énergétique du soleil. Les principaux facteurs influant sur le climat sont des processus soit internes soit externes. Parmi les processus internes, mentionnons la circulation de l'air et les courants océaniques, les effets des nuages et des importantes masses de neige et de glace, l'influence de la topographie, celle des sols et de la végétation de surface, les effets des processus et des activités dans la biosphère et les différences régionales, saisonnières et quotidiennes du rayonnement solaire. Les processus externes sont l'énergie dispensée par le soleil, la composition de l'atmosphère ainsi que les caractéristiques des terres et des océans.

Les changements climatiques à léchelle plauétaire surviennent quand l'équilibre entre le rythme auquel l'énergie entre dans le système climatique de la Terre et celui où elle en sort est perturbé par des variations d'un ou plusieurs de ses principaux éléments. Les principales causes possibles de tels changements englobent les variations de la teneur en aérosols et en gaz de l'atmosphère, des changements de la réflectivité de la surface de la Terre et des modifications de l'intensité du rayonnement solaire atteignant la surface. Des réactions complexes au sein d'autres facteurs risquent de survenir à mesure que le système se réadapte pour établir un nouvel équilibre entre l'absorption et la réflexion de l'énergie. La rétroaction positive s'applique aux réactions des variables climatiques qui accentuent le changement initial, comme un réchauffement de surface supplémentaire provoqué par une diminution de la réflexion du rayonnement, elle-même entraînée par une réduction de l'étendue de la couverture nivale. Une rétroaction négative s'oppose au changement et y fait partiellement contrepoids; à ce titre, mentionnons le stockage par les océans de la chaleur atmosphérique en excès imputable à l'augmentation des concentrations des gaz à effet de serre.

Les changements climatiques prévus au cours des quatre ou cinq prochaines décennies seraient surtout le produit des activités humaines qui modifient la composition de l'atmosphère (accroissement des gaz à effet de serre et des aérosols) et les caractéristiques du terrain (réduction de l'étendue de la végétation naturelle).

Source : adaptation de Henry Hengeveld, mars 1995, Comprendre l'atmosphère en évolution. Revue de la science de base et des implications d'un changement du climat et d'un appauvrissement de la couche d'ozone. Rapport EDE n° 95-2. Service de l'environnement atmosphérique, Environnement Canada (p. 13-18).

De quelle façon les scientifiques peuvent-ils déterminer comment le climat changera?

Comment les scientifiques peuvent-ils prévoir les effets à long terme du changement climatique, alors qu'on a encore beaucoup de mal à prévoir quotidiennement la météo? C'est à cause de la variabilité locale des conditions météorologiques que les prévisions du temps semblent imparfaites : les modèles du changement climatique ne tentent même pas d'effectuer de telles prévisions détaillées et axées sur un lieu donné.

Il existe deux grandes méthodes de prévision du changement climatique possibles : la première est celle des analogues, qui consiste à comparer les conditions climatiques et hydrométriques passées et actuelles, et l'autre, beaucoup plus courante, fait appel à la simulation mathématique du climat (à l'aide d'ordinateurs) par des modèles de circulation générale (MCG).

À quels types de changement climatique pouvons-nous nous attendre?

De façon générale, d'après les résultats obtenus avec les MCG, les phénomènes suivants pourraient se produire :

  • les plus importantes augmentations de température se produiront aux hautes latitudes, en hiver et sur les terres;
  • les résultats en matière de précipitations sont moins clairs; les changements varieront probablement d'une région à l'autre;
  • le niveau de la mer montera sans doute; le taux moyen d'élévation du niveau moyen de la mer à l'échelle mondiale sera peut-être de 5 cm environ par décennie au cours du prochain siècle; ce phénomène sera principalement causé par l'expansion thermique des eaux (expansion stérique) et la fonte des galciers; il pourra y avoir d'importantes variations régionales causées par l'élévation et la baisse des masses terrestres;
  • par ailleurs, certaines constatations suggèrent que les phénomènes météorologiques extrêmes (sécheresses, orages, inondations, feux de forêts, embâcles, etc.) seront plus fréquents et plus violents. Ces conditions auront, et ont peut-être déjà, des effets considérables sur les écosytèmes canadiens, dont des impacts socio-économiques auxquels les Canadiens devront s'adapter. Même sila présente section porte sur la nature et les effets des tendances à long terme de la température (telles que prévues par les MCG), les incidences potentielles de l'augmentation des phénomènes extrêmes sont examinées plus en détail dans autre publications d'Environnement Canada sur les changements climatiques.

Une augmentation de température de seulement quelques degrés peut avoir de graves conséquences...

Une augmentation de 3°C peut sembler sans importance mais, vers l'an 1000 apr. J.-C., un climat légèrement plus chaud qu'aujourd'hui a permis aux Vikings de s'établir en Islande et au Groenland, alors que, de façon générale, les zones des moyennes latitudes sont devenues plus sèches. Près de 500 ans plus tard, la colonie avait disparu en raison d'une baisse de température d'environ un degré.

Comment ces changements se répercuteront-ils en général sur nos ressources en eau?

D'après les résultats de la simulation par des MCG d'un climat où le CO2 serait doublé, l'accroissement moyen global des précipitations et de l'évaporation serait de 3 à 15 %. Malheureusement, nous sommes encore incertains des endroits et des moments où se produiront ces changements, renseignements qui nous seraient beaucoup plus utiles.

D'après certains signes généraux, on peut croire que se produiront les phénomènes suivants :

  • l'actuelle zone pluvieuse des latitudes moyennes se déplacera vers le nord;
  • la fonte de la neige et le ruissellement printanier se produiront plus tôt qu'à l'heure actuelle;
  • l'évapotranspiration s'intensifiera, puisqu'elle commencera plus tôt et durera plus longtemps.
  • la région continentale intérieure dans l'hémisphère Nord connaîtra en général des étés plus secs.

Les analogues et les MCG

Analogues

On établit des analogues climatiques en choisissant des années passées plus chaudes que la moyenne et identifiant les conditions climatiques qui régnaient alors de façon à déterminer les effets probables d'un réchauffement terrestre. La méthode des analogues comporte toutefois des limites, car les données climatiques dont nous disposons ne couvrent qu'une période relativement courte et ne brossent pas un tableau complet des conditions que peuvent entraîner de futurs changements climatiques, comme des augmentations à long terme sans précédent de la température, particulièrement en hiver.

MCG

On se sert des MCG pour simuler la circulation atmosphérique, les échanges d'énergie et d'autres importantes interactions entre les terres, les océans et l'atmosphère. Toutefois, ces modèles ne simulent pas encore adéquatement les processus à plus petite échelle, comme les processus biologiques, les précipitations et la nébulosité. Ces processus influent de façon notable sur les ressources en eau.

Les MCG permettent habituellement de faire des projections des conditions climatiques sur plusieurs décennies jusqu'à plus d'un siècle (le « climat » représentant les conditions météorologiques moyennes sur 10 ans ou plus), mais ils ne donnent que des prévisions à grande échelle, et non pas les données régionales essentielles à la planification. Cette lacune est due au fait que le maillage de la majorité des MCG est de 2 à 5 de longitude ou de latitude et qu'il faut plusieurs mailles pour simuler une caractéristique physique.

D'autres facteurs qui compliquent les prévisions sont les difficultés de simulation du décalage temporel du système météorologique, particulièrement en ce qui concerne les océans, les effets des nuages bas par rapport aux nuages élevés et leur couverture, ainsi que les incidences temporaires de la variabilité du rayonnement solaire et des cendres libérées dans l'atmosphère pendant les éruptions volcaniques, comme celle du Pinatubo.

On a aussi du mal à prévoir les conséquences des interactions entre la couverture nuageuse, l'humidité du sol, la végétation et la glace. La manière dont l'un ou l'autre de ces facteurs pourrait réagir au réchauffement climatique est difficile à prévoir et, quand les réactions de plusieurs de ces facteurs risquent de se combiner les unes aux autres, le degré de fiabilité diminue encore.

Pour améliorer nos prévisions, il nous faut des ordinateurs dotés d'une plus grande capacité de traitement. En outre, nous devons disposer de plus de données sur les processus régissant le climat afin de mieux les comprendre, ce qui nous permettrait de créer des modèles plus exacts et d'en valider les résultats en les comparant à nos observations ou à nos mesures.

Bref, ni les analogues ni les MCG ne prévoient précisément les climats futurs réels. Toutefois, ils nous fournissent certains renseignements de base à partir desquels nous pouvons nous préparer.

Quels pourraient être les effets de ces changements au Canada?

Les effets du changement climatique devraient être plus prononcés dans certaines régions que dans d'autres; on les a étudiés de façon plus détaillée. Il faut aussi signaler que les scénarios établis au plan régional comportent plus d'incertitudes que ceux qui s'étendent à l'échelle mondiale. À l'aide des MCG et d'autres méthodes, les scientifiques créent des « scénarios » des climats éventuels d'une région. Ces scénarios sont ensuite appliqués à l'écosystème ou à l'économie de la région pour déterminer l'incidence des changements climatiques.

Une étude de ce genre repose sur un cadre écologique où le climat régional est déterminé en fonction de l'évolution de la végétation et des sols. Carte - Provinces écoclimatiques actuelles du Canada (80Ko)

L'hypothèse en est que, si nous maintenons tous les facteurs constants dans les zones touchées par des phénomènes extrêmes, l'évolution de la végétation et du sol au cours des ans reflétera l'influence du climat. Les chercheurs se sont servis de données obtenues au moyen d'un MCG postulant un doublement des concentrations de CO2 dans l'atmosphère (c.-à-d. un climat futur possible) pour élaborer un scénario illustrant comment la répartition et l'étendue géographiques des écosystèmes existants pourraient changer au fil du temps. Carte - Limites prévues des provinces écoclimatiques du Canada en fonction des changements climatiques provoqués par le doublement de la teneur en CO2 de l'atmosphère (85Ko)

Comme le Canada est une importante masse de terre située à des latitudes septentrionales allant de moyennes à élevées, on s'attend que l'intérieur du pays connaîtra une hausse de la température supérieure à la moyenne et une diminution de l'humidité du sol en été. Dans le nord, on prévoit qu'il y aura une augmentation plus marquée des températures en hiver et des précipitations plus abondantes qu'à présent, particulièrement pendant cette saison.

Côte du Pacifique

Une élévation du niveau de la mer menacerait les basses terres côtières, comme le delta du fleuve Fraser, où l'on pourrait observer un accroissement des inondations et de l'érosion. L'augmentation des précipitations que l'on juge probable en hiver favoriserait les glissements de terrain et les inondations locales.

L'augmentation de la température des cours d'eau pourrait se traduire par une importante mortalité pendant la période précédant la fraye chez certaines poissons qui remontent les cours d'eau pour s'y reproduire (poissons anadromes), comme le saumon du Pacifique. Toutefois, un océan plus chaud pourrait être favorable à des espèces du sud, comme le thon, la merluche et le calmar, qui pourraient migrer vers le nord.

Les écosystèmes forestiers de la côte ouest pourraient être soumis à des stress plus grands, car un climat plus chaud attirerait les insectes ravageurs et les pathogènes vers le nord. Dans les zones plus sèches, les forêts seraient plus vulnérables aux incendies.

Province des Prairies

Les Prairies, le grenier du Canada, connaissent déjà des sécheresses périodiques, particulièrement dans le sud. L'accroissement des températures et de l'évapotranspiration se traduirait probablement par des sécheresses plus fréquentes. En outre, une irrigation plus intense, si une quantité suffisante d'eau est disponible, pourrait faire remonter plus de sels solubles à la surface, ce qui détériorerait la qualité du sol.

Si le climat se réchauffait, les zones agricoles pourraient être déplacées vers le nord, dans des régions plus humides (quoique encore sèches). Les sols du nord, peu fertiles, risquent, plus que le climat, de limiter l'extension de l'agriculture dans le nord. La migration de l'agriculture dans un nouveau territoire pourrait susciter des conflits entre les agriculteurs, l'industrie et les Autochtones.

Les forêts pourraient aussi s'étendre vers le nord, quoique plus lentement, car les arbres prennent beaucoup plus de temps à atteindre la maturité que les cultures de grands champs. Certaines zones actuellement boisées risquent de dépérir et de devenir peu favorables à la croissance des arbres si l'humidité du sol, déjà faible, est encore réduite. Une basse teneur en eau des sols affaiblit les arbres, les rendant ainsi plus vulnérables aux ravageurs, aux maladies et aux incendies. Selon certains, nous pourrions perdre 170 millions d'hectares de forêt dans le sud et n'en gagner que 70 millions d'hectares dans le nord, où les sols sont peu fertiles ou rocheux.

Bassin versant Grands Lacs - Saint-Laurent

Plus de 42,5 millions de personnes peuplent le bassin versant Grands Lacs - Saint-Laurent. Plus de 29 millions d'entre eux, dont 8 millions de Canadiens, s'approvisionnent en eau potable dans les lacs. Les ressources en eau y sont déjà de qualité médiocre, car la région constitue l'un des principaux centres industriels de l'Amérique du Nord.

D'après les chercheurs, la température moyenne dans le bassin des Grands Lacs pourrait monter d'environ 4,5°C d'ici l'an 2055, et l'accroissement de la température serait plus marqué en hiver qu'en été. La hausse des taux d'évaporation et la perte d'humidité des sols se traduiraient par une réduction du ruissellement, et le niveau de l'eau dans les Grands Lacs pourrait, en moyenne, baisser de 0,5 m à 1,0 m, selon les scénarios types. Le débit sortant du fleuve Saint-Laurent pourrait subir une réduction allant jusqu'à 20 %.

Les secteurs comme ceux des métaux de première fusion, des produits chimiques, de la transformation alimentaire et des produits du bois font un usage intensif de l'eau. En outre, l'eau sert à l'expédition des produits, particulièrement dans les secteurs des céréales et des métaux. Toutefois, les centrales électriques constituent les plus grands utilisateurs des Grands Lacs. Tous ces secteurs seraient touchés par une modification importante du volume et de la qualité de l'approvisionnement en eau.

Tandis qu'une baisse du niveau de l'eau se traduirait par une diminution du débit, donc de production d'électricité, un hiver plus chaud ferait aussi légèrement baisser la demande d'électricité pour le chauffage. En revanche, il pourrait alors se produire une augmentation de la demande en été pour l'alimentation de ventilateurs et de climatiseurs. Si le niveau de l'eau baissait, il faudrait peut-être réduire la quantité de marchandises transportées par les bateaux pendant chaque expédition. Toutefois, une saison des glaces plus courte (de 5 à 12 semaines de moins) pourrait rallonger la saison de navigation, ce qui permettrait de faire davantage d'expéditions par année.

L'agriculture constitue l'industrie la plus importante de la région, et l'exploitation forestière est l'un des secteurs d'envergure dans le nord du bassin versant. Même si un réchauffement climatique prolongeait la saison de croissance, la réduction de l'humidité du sol risquerait de faire baisser le rendement des cultures au cours des ans, à moins que des mesures correctives ne soient prises. En outre, des températures plus élevées et des sols plus secs pourraient réduire l'étendue des forêts du bassin versant et nuire à leur santé, et l'assèchement des marais aboutirait à une perte d'habitats fauniques. Certaines espèces de poissons vivant actuellement dans les lacs pourraient disparaître à cause de l'augmentation des températures, tandis que d'autres pourraient migrer du sud de la région vers le nord.

En raison d'une saison « froide » incertaine et de la diminution prévue de 20 à 80 % de la chute des neiges, la baisse la plus marquée ayant lieu au nord des lacs d'aval, la saison de ski serait considérablement plus courte dans le sud du Québec et pratiquement inexistante dans le sud de l'Ontario.

La qualité de l'eau pourrait aussi être touchée par les facteurs suivants :

  • le dragage requis pour compenser la baisse du niveau de l'eau pourrait remettre en suspension des substances chimiques toxiques;
  • la hausse des températures de l'eau pourrait se traduire par une diminution de sa teneur en oxygène dissous et favoriser la croissance des algues et des bactéries;
  • la diminution du ruissellement et du débit des cours d'eau réduirait le renouvellement de l'eau des baies ainsi que la dilution des matières organiques et des substances chimiques;
  • la baisse du niveau de l'eau pourrait donner lieu à la disparition des terres humides, qui sont des habitats de grande valeur;
  • avec l'expansion des terres agricoles et urbaines, le ruissellement continuerait d'être contaminé par des engrais et des substances chimiques toxiques.

Les incidences quantitatives et qualitatives du changement climatique sur les ressources en eau pourraient aussi accroître les pressions externes exercées sur les réserves d'eau des Grands Lacs. Par exemple, une baisse du niveau des eaux dans le réseau hydrographique du Mississippi pourrait nécessiter la dérivation d'un plus grand volume d'eau du lac Michigan. L'invasion d'eau de mer dans les eaux alimentant la ville de New York, invasion entraînée par l'élévation du niveau de la mer, pourrait mener à une demande de dérivation des eaux du lac Ontario.

Côte de l'Atlantique

Une hausse du niveau de la mer y menacerait d'inondation les installations domiciliaires et industrielles et celles servant au transport dans les localités des basses terres côtières, comme Charlottetown. Les risques dans une zone donnée seraient plus ou moins élevés selon que les terres sont en cours de soulèvement ou d'affaissement. Par exemple, à l'heure actuelle, la Gaspésie se soulève tandis que Terre-Neuve s'affaisse.

L'élévation du niveau de la mer augmenterait la fréquence des inondations, particulièrement pendant les tempêtes. Les importantes marées de tempêtes et le débordement des rivières qui touchent actuellement Saint John, par exemple, tous les 100 ans, pourraient, à l'avenir, revenir aux 20 ans.

L'invasion d'eau salée pourrait contaminer les nappes d'eau souterraines (qui constituent la principale source d'alimentation en eau de la région), perturber les écosystèmes vulnérables des estuaires et provoquer le déplacement des populations de poissons d'eau douce. Toutefois, la pêche en eau douce et l'aquiculture pourraient bénéficier d'une plus longue saison grâce à la hausse de la température moyenne annuelle.

La hausse de la température de l'océan pourrait influer sur la répartition et la composition des populations de poissons, limitant certaines espèces et favorisant d'autres. Ces températures plus élevées réduiraient l'étendue de la glace de mer, mais certains scientifiques estiment qu'une plus importante accumulation de neige sur les calottes glaciaires et le prolongement des saisons plus clémentes aux limites de celles-ci pourraient favoriser le vêlage des glaciers. On n'a pas encore déterminé avec certitude quels seraient les effets d'une augmentation de la température sur la circulation océanique, les configurations des vagues et la fréquence des tempêtes tropicales.

Le Nord

Une élévation du niveau de la mer provoquerait aussi l'inondation des basses terres du nord du Canada, comme le delta du Mackenzie, ainsi que l'érosion du littoral, et modifierait les écosystèmes de cette zone. Toutefois, des températures plus élevées se traduiraient par une diminution de l'étendue et de la durée de la glace de mer, facilitant ainsi le transport par bateau dans le Grand Nord.

À l'intérieur des terres, les hivers plus doux et des étés plus longs raccourciraient la durée d'utilisation des routes de glace dans de nombreuses régions, réduisant ainsi l'accès aux localités éloignées et aux peuplements d'arbres exploitables. La fonte progressive du pergélisol situé plus au sud modifierait les configurations de drainage des eaux et déstabiliserait les terres, affectant les routes, les pi pelines et les immeubles. La saison du transport par barges sur les cours d'eau serait prolongée.

Une saison de croissance plus longue permettrait de pousser les limites actuelles des terres agricoles vers le nord, là où les sols et la teneur en humidité le permettraient. La forêt boréale serait plus productive dans le sud, mais son extension vers le nord serait restreinte par la pauvreté des sols et le lent dégel du pergélisol. La menace d'incendies pourrait également s'intensifier.

Une augmentation prévue des précipitations, particulièrement en automne et en hiver, provoquerait une plus grande accumulation de neige, quoique au cours d'une saison plus courte, et des risques d'inondation hâtive sur de grandes superficies au printemps. Elle pourrait entraîner l'accroissement de réserves nettes d'eau dans les bassins versants du nord, donc le potentiel de production d'hydroélectricité. Par exemple, ce dernier pourrait augmenter de 15 % dans le nord du Québec.

Terres humides

Les terres humides sont des zones immergées ou imbibées d'eau de façon permanente ou temporaire et sont caractérisées par des plantes adaptées aux sols saturés. Elles englobent les marais d'eau salée et d'eau douce, les marais boisés, les tourbières, les forêts inondées de façon saisonnière et les marécages, soit toutes les zones immergées où l'eau reste suffisamment longtemps pour permettre le développement des plantes et des sols propres aux terres humides.

Les terres humides constituent l'unique écosystème protégé en vertu d'une convention internationale. Leur utilité particulière tient aux raisons suivantes :

  • elles jouent le rôle de tampons pendant des phénomènes hydrologiques comme les grosses vagues ou les inondations;
  • elles filtrent les sédiments et les substances toxiques;
  • elles fournissent nourriture et abri à de nombreuses espèces de poissons, de coquillages et de crustacés, d'oiseaux de rivage, d'oiseaux aquatiques et de mammifères à fourrure;
  • elles offrent aussi des produits alimentaires (riz sauvage, canneberges, poisson, sauvagine), des combustibles (tourbe, bois, charbon de bois) et des matériaux de construction (bois d'oeuvre);
  • elles sont des zones récréatives fort prisées pour des activités comme la chasse, la pêche et l'observation d'oiseaux.

En tant qu'écosystèmes de transition, les terres humides sont particulièrement vulnérables aux variations climatiques et aux événements extrêmes. Bon nombre d'entre elles, particulièrement celles situées en bordure de la côte, sont instables au départ et subissent facilement ou fréquemment des modifications par suite de l'érosion, des inondations ou de l'invasion d'eau salée.

C'est toutefois l'approvisionnement en eau qui constitue la principale préoccupation. Dans les zones arides et semi-arides, des étés plus chauds et plus secs et l'utilisation accrue d'eau à des fins d'irrigation pourraient réduire les quantités d'eau qui imbibent les terres humides, directement, indirectement (à cause des effets sur la surface de saturation) ou les deux. La diminution du volume d'eau se traduirait par une augmentation des concentrations de substances polluantes qui ont tendance à être piégées dans les terres humides (substances chimiques utilisées en agriculture, sels naturels, polluants atmosphériques).

Même de petits changements de la température ou de l'approvisionnement en eau pourraient perturber de façon marquée le biote des terres humides. Une augmentation de la température pourrait permettre à une espèce de plante nuisible (par exemple, la salicaire) d'étendre son aire de répartition vers le nord. Des températures élevées et de faibles concentrations d'oxygène favorisent la croissance des bactéries botuliques. Un changement de la fluctuation saisonnière des précipit ations pourrait nuire aux plantes ou aux animaux dont le cycle biologique requiert certaines quantités d'eau à des moments précis de l'année. De tels changements pourraient alors rendre moins abondante une espèce de plante dont dépendent les oiseaux aquatiques.

Par le passé, les terres humides étaient jugées inutilisables à des fins productives, et, dans le sud du Canada, bon nombre ont été asséchées ou remblayées pour servir à la culture ou à la construction. Au cours des dernières années, on a reconnu la valeur des terres humides et déployé des efforts afin de protéger ces écosystèmes. Cependant, ces zones continuent de disparaître so us l'effet des activités humaines, et elles sont à présent aussi menacées par la pollution de l'air et le changement climatique.

Des mesures peuvent être prises pour éviter des pertes futures de terres humides :

  • addition de sédiments dans les terres humides côtières pour que celles-ci ne disparaissent pas avec l'élévation du niveau de la mer;
  • plantation de graminées pour protéger les sables côtiers contre l'érosion;
  • aménagement de digues ou d'îles-barrières;
  • régularisation des niveaux d'eau;
  • élaboration d'une politique nationale en matière de protection.

Certes, l'effet de serre est un phénomène naturel, mais...

La Terre jouit d'un certain système naturel de piégeage de la chaleur. Il s'agit de l'effet de serre. La majeure partie du rayonnement solaire traverse l'atmosphère jusqu'à la surface de la Terre qui, alors, se réchauffe, puis réfléchit ce rayonnement. Certains gaz de l'atmosphère absorbent le rayonnement ascendant et en renvoient la majeure partie vers le sol, y maintenant la chaleur, comme dans une serre. C'est ainsi que la température moyenne au sol est d'environ 15°C, alors que, sans les gaz à effet de serre, elle serait d'environ -18°C.

Toutefois, à l'heure actuelle, l'activité humaine a modifié la composition de l'atmosphère en y injectant davantage de gaz à effet de serre, notamment du dioxyde de carbone. C'est au cours des années 1890 qu'on a d'abord observé l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, et on a commencé à effectuer régulièrement des mesures exactes à Hawaii, en 1957-1958, l'Année géophysique internationale.

D'après les études de carottes de glace prélevées dans l'Antarctique, la teneur en dioxyde de carbone de l'atmosphère est demeurée relativement constante pendant 10 000 ans, à environ 280 parties par million (ppm), jusqu'au milieu du XIXe siècle. Aujourd'hui, cette valeur est d'environ 360 ppm et continue d'augmenter.

Parmi les autres gaz à effet de serre produits par les activités humaines, mentionnons l'ozone troposphérique, le méthane, l'oxyde nitreux et les chlorofluorocarbures (CFC). Ces gaz sont présents dans l'atmosphère à des concentrations inférieures à celles du dioxyde de carbone, mais ils y persistent relativement plus longtemps et ont une meilleure capacité de piégeage de la chaleur. Les CFC sont parmi les gaz à effet de serre qui absorbent le plus de chaleur : une molécule de CFC peut avoir un effet de 10 000 à 13 000 fois supérieur à celui d'une molécule de CO2. Cependant, ces effets sont au moins partiellement atténués par le refroidissement superficiel occasionné par l'appauvrissement de l'ozone troposphèrique, également causé par ces gaz.

En général, les scientifiques estiment que, lorsque les concentrations de CO2 dans l'atmosphère atteindront le double de celles de l'ère préindustrielle, vers 2080, il se produira un réchauffement planétaire moyen de deux à trois degrés Celsius. Si on ajoute à cela les effets des autres gaz à effet de serre, ils s'attendent que, au rythme d'accroissement actuel, le doublement surviendra vers le milieu du siècle prochain.

La vapeur d'eau, un gaz à effet de serre naturel et le plus abondant, augmentera aussi parallèlement au réchauffement planétaire, car des températures plus élevées favoriseront davantage l'évaporation et la hausse de l'humidité atmosphèrique.

Principaux gaz à effet de serre

Dioxyde de carbone (CO2)
Source anthropiques : Substance produite principalement par la consommation de combustibles fossiles (hydrocarbures, gaz et charbon) dans les centrales électriques, les voitures et les usines. Le brûlage des forêts en émet également.
Augmentation annuelle : 0,5 %
Temps de séjour : 50 - 200 ans

Méthane (CH2)
Source anthropiques : Décomposition bactérienne de matière organique (en l'absence d'oxygène) dans les rizières, les marais et les marécages et les intestins de ruminants comme les vaches et les moutons. Le brûlage du bois et l'extraction du charbon en constituent d'autres sources.
Augmentation annuelle : 1 %
Temps de séjour : 10 - 12 ans

Chlorofluorocarbures (CFCs)
Source anthropiques : Substances chimiques de synthèse, utilisées comme produit de refroidissement dans les réfrigérateurs et les climatiseurs. On s'en sert également dans la fabrication des mousses isolantes et des aérosols.
Augmentation annuelle : 4 %
Temps de séjour : jusqu'à 10 000 ans

Oxyde nitreux (N2O)
Source anthropiques : Réactions bactériennes dans le sol et dans l'eau et décomposition des engrais chimiques à base d'azote. D'autres sources sont la combustion de combustibles fossiles et du bois (déboisement).
Augmentation annuelle : 0,4 %
Temps de séjour : 150 ans

Contribution des actuels gaz à effet de serre au réchauffement planètaire

Remarque : Les gaz à effet de serre anthropiques sont ceux qui sont libérés par des processus découlant de l'activité humaine (par exemple, consommation de combustibles fossiles). Certains gaz à effet de serre, comme les chlorofluorocarbures (CFC), sont entièrement d'origine anthropique, tandis que seulement un faible pourcentage d'autres, comme le dioxyde de carbone, est produit par les activités humaines. Même si les gaz à effet de serre anthropiques ne représentent qu'un petit pourcentage du total des gaz dans l'atmosphère, ils sont en train de modifier l'équilibre de celle-ci.

Qu'est-ce que le réchauffement planétaire?

Même si nos propres archives sur le climat ne remontent qu'à environ 100 ans, nous pouvons déterminer par inférence les conditions climatiques du passé, à partir des grains de pollen trouvés dans des couches de boue et des bulles de gaz dans les carottes de glace prélevées dans les importants glaciers (dont une carotte prélevée dans l'Antarctique qui a permis de connaître les conditions climatiques qui régnaient il y a plus de 200 000 ans). Ces carottes de glace permettent aux scientifiques d'établir des corrélations entre la composition de l'atmosphère et les conditions climatiques régionales du passé. On s'attend que les augmentations récentes et prévues des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère se traduiront par un réchauffement supplémentaire des températures moyennes de l'air à la surface de la Terre.

On a établi des rapports entre l'accroissement des teneurs en gaz à effet de serre et les activités humaines, comme la consommation de combustibles fossiles et le déboisement. La combustion modifie la composition de l'atmosphère en y injectant du dioxyde de carbone et d'autres gaz. De plus, la destruction de vastes étendues de forêts entraine l'émission de grandes quantités du carbone stocké dans les arbres et les sols forestiers.

On prévoit que ces modifications anthropiques de l'effet de serre dans notre atmosphère provoquera un réchauffement planétaire et d'autres changements climatiques. La majorité des scientifiques conviennent que les changements climatiques constituent un danger réel : les points incertains sont l'importance des changements et les variations qu'on observera d'un endroit à l'autre.

Les modèles employés par les climatologues aboutissent généralement aux mêmes résultats : l'augmentation moyenne annuelle de la température du globe sera peut-être de 1 à 4°C d'ici l'an 2100. Ces scientifiques s'entendent aussi pour dire que l'effet sera plus marqué aux latitudes élevées, particulièrement pendant les mois d'hiver et sur les vastes masses de terre. Ce réchauffement entraînerait d'autres changements, comme la modification des configurations des précipitations globales, une diminution des couvertures de neige et de glace, et une augmentation du niveau de la mer. Figure - Réchauffement de la planète - changement de température au fil du temps (58Ko)

Pergélisol

Le terme pergélisol désigne des sols gelés en permanence. On estime qu'entre le cinquième et le quart des terres du globe reposent sur du pergélisol. La fonte causée par le réchauffement climatique pourrait libérer une partie des importantes quantités de méthane actuellement piégées dans le sol gelé, ce qui pourrait provoquer une augmentation fort marquée des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

La partie qui surmonte le pergélisol, le mollisol, peut devenir très mobile pendant la saison du dégel, de sorte qu'elle constitue une base instable pour la construction. En outre, cette couche est susceptible de dégeler si on y construit des installations ou qu'y circulent des véhicules ou même des piétons. Les traces de telles activités humaines demeurent visibles pendant de nombreuses années dans cet environnement délicat. Le réchauffement climatique pourrait accroître la profondeur du mollisol.

Bassin du Mackenzie

Une importante partie du bassin du Mackenzie repose sur du pergélisol. Il s'agit d'une région du Canada particulièrement intéressante sur les plans du changement climatique et de l'approvisionnement en eau.

Géographiquement parlant, cette zone est vaste, s'étendant sur environ le sixième de la superficie du pays. Quant aux établissements, cette zone est inhabituelle, car la majeure partie de sa population et des zones aménagées sont dans la partie amont du bassin. L'exploitation pétrolière et gazière et les pâtes et papiers y constituent les principales industries. Étant donné que les autochtones qui vivent en aval dépendent presque entièrement des ressources que la terre leur offre naturellement, un approvisionnement régulier en eau propre revêt une importance toute particulière pour eux, tant pour leurs propres besoins en eau potable que pour ceux des animaux qu'ils chassent. De plus, les cours d'eau constituent des voies de transport cruciales : la circulation se fait en bateau en été et sur des routes de glace en hiver.

Des scientifiques canadiens surveillent actuellement l'état du bassin du Mackenzie afin de déterminer les effets possibles d'un réchauffement planétaire sur l'hydrologie du Nord, dont ses effets sur le pergélisol. Ils s'intéressent aux changements potentiels de la configuration du ruissellement, des couvertures de neige et de glace, des inondations dues aux embâcles, ainsi que de la qualité et du niveau de l'eau. Bien qu'il soit encore trop tôt pour faire des prévisions, les scientifiques s'attendent à ce qui suit :

  • le tracé du réseau hydrographique dans les terres basses risque de changer par suite de la fonte des nappes de glace, qui dirigent ou entravent l'écoulement de l'eau;
  • dans certaines zones, le niveau de l'eau pourrait baisser à la fin de l'été et en automne en raison d'une évapotranspiration accrue (ce qui pourrait influer sur les écosystèmes des terres humides, des petits lacs et des deltas);
  • le ruissellement dans d'autres zones pourrait augmenter en raison de la perte de pergélisol;
  • une augmentation de la charge de sédiments pourrait provoquer une érosion dans certains cours d'eau;
  • la hausse des températures pourrait accroître la productivité de certains plans d'eau;
  • certaines pentes pourraient devenir instables et exposées aux glissements de terrain (à cause de la fonte du pergélisol).

Que pouvons-nous faire?

Les réponses varient selon les personnes.

Certains croient que, puisque nous ne connaissons pas exactement les effets sur le climat des changements qui se produiront dans l'atmosphère et la biosphère, nous ne pouvons prévoir les conséquences d'un réchauffement planétaire. Alors pourquoi se préoccuper d'un phénomène qui pourrait ne jamais arriver?

Selon d'autres, comme nous ne connaissons pas les répercussions sur l'approvisionnement en eau à l'échelle régionale, il est inutile de consacrer du temps et des ressources à une situation qui ne semble être qu'une éventualité.

Les spécialistes ont recommandé deux stratégies générales :

  • prévenir ou limiter les causes du changement climatique, en réduisant la production de gaz à effet de serre et en créant plus de forêts;
  • prévoir les changements et s'y adapter (à mesure de leur évolution) en quittant les basses côtes ou en plantant des cultures qui s'accommodent d'un climat plus chaud et sec, par exemple.

Il serait logique d'adopter ces deux stratégies. Même un effort concerté pour restreindre l'effet de serre ne permettra pas de contrer entièrement les changements du climat : il y a des décalages entre l'accumulation de gaz à effet de serre et les changements climatiques, ainsi qu'entre un changement climatique et ses effets sur les ressources naturelles. Ces décalages rendent d'autant plus important de réduire immédiatement les émissions de gaz à effet de serre, mais signifient aussi que nous devrons nous adapter à certains changements du climat.

Les mesures dites d'adaptation englobent des stratégies de conservation et d'amélioration de l'efficacité qui sont bénéfiques même si aucun changement climatique ne se produit. Parmi ces stratégies, mentionnons une utilisation plus parcimonieuse de l'eau, la rationalisation de la gestion des eaux à l'échelle régionale et l'implantation d'un régime réaliste de tarification de l'eau. On peut aussi prévoir une réévaluation des degrés de protection nécessaires contre les risques comme les inondations, les sécheresses et les feux de forêt. En outre, nous pouvons favoriser la conservation de l'énergie, l'emploi de sources d'énergie de remplacement, et le changement des pratiques agricoles : mesures qui contribueraient toutes à limiter les changements climatiques futurs.

Nous avons d'autres raisons de gérer nos ressources en eau plus efficacement : tenir compte de leurs variations naturelles et satisfaire à la demande d'eau d'une population prenant rapidement de l'expansion. Une meilleure gestion nous aiderait aussi à nous préparer aux modifications du bilan hydrique mondial que pourraient entraîner les changements climatiques. De plus, une stratégie visant la conservation qualitative et quantitative de l'eau, ainsi que la réduction de la pollution atmosphérique, s'insère dans la logique environnementale, qu'il se produise ou non une « crise » climatique précise.

Mesures possibles

  • À l'échelle du pays :
    conserver l'eau et l'énergie, réparer les réseaux et les installations comportant des fuites, assurer tant la résistance que la souplesse des nouvelles constructions, réglementer l'utilisation des terres afin d'éviter qu'on construise dans les zones inondables, instaurer un système de mesure de l'utilisation de l'eau au moyen de compteurs et implanter une tarification réaliste, ainsi qu'intégrer des techniques à faible consommation d'eau dans les codes du bâtiment.
  • Dans les zones sèches :
    choisir des cultures appropriées, irriguer sans gaspiller, établir de nouveaux critères visant des installations de stockage réglables et adaptables, envisager des transferts entre les bassins et des zones d'alimentation des nappes souterraines.
  • Dans les zones inondables :
    continuer d'améliorer les systèmes de prévision et d'alerte ainsi que les plans d'évacuation et d'urgence, évaluer et améliorer l'état des actuels ouvrages de protection contre les crues, concevoir de nouveaux ouvrages capables de résister à des événements plus fréquents et extrêmes.
  • Sur les côtes :
    examiner les possibilités d'aménager des barrières contre l'érosion et l'invasion d'eau salée et examiner les techniques de désalinisation.
  • Dans les voies navigables :
    draguer les hauts-fonds, alléger les charges des péniches et utiliser d'autres moyens de transport quand le niveau de l'eau est bas.

Pour obtenir de plus amples renseignements au sujet du changement climatique

Parmi les publications d'intérêt général, mentionnons les fiches d'information sur le changement climatique du Service de l'environnement atmosphérique, la collection Eau douce de Service de la conservation de l'environnement (également d'Environnement Canada) et Les Grands Lacs en bref (The Centre for the Great Lakes, à Toronto). Le Sommaire du changement climatique et les Bulletins sur le CO2 et le climat, publiés, dans les deux cas, par le Service météorologique du Canada, sont particulièrement utiles.

Bardecki, Michal J. 1991. « Wetlands and climate change : a speculative review ». Can. Water Resour. J., 16(1) : 9-22.

Bolin, Bert, Bo Döös, Jill Jager et Richard Warwick (réd.). 1986. The greenhouse effect, climatic change and ecosystems. Chichester : Wiley.

Bruce, J., Hoesung Lee and E. Haites (réd.). 1996. Climate change 1995- Economic and social dimensions of climate change. Cambridge University Press.

Centre climatologique canadien et la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis. 1989. Impacts of climate change on the Great Lakes Basin. Downsview (Ont.), 210 p.

Cohen, S.J. 1991. « Possible impacts of climatic warming scenarios on water resources in the Saskatchewan River Subbasin, Canada ». Climatic Change, 19 : 291-317.

Cohen, S.J., L.E. Welsh et P.Y.T. Louie. 1989. Possible impacts of climatic warming scenarios on water resources in the Saskatchewan River Subbasin. Centre climatologique canadien, rapport 89-9. Environnement Canada.

Environnement Canada. 1991. Le changement climatique et ses répercussions sur le Canada : le point de vue scientifique, préparé pour le Sommaire du changement climatique, Service de l'environnement atmosphérique, Conseil du Programme climatologique canadien, Sommaire du changement climatique 91-01 : 34 pages.

Gleick, P.H. 1989. « Climate, hydrology, and water resources ». Reviews of Geophysics, 27 : 329-344.

Gouvernment du Canada. L'état de l'environnement au Canada - 1991. Chapitres 22 et 26.

Hall, J. Peter. 1991. « How will the projected changes in Canada's climate affect the sustainability of forests? » Winter Cities Symposium, Sault Ste. Marie, 3 janvier 1991.

Hall, J.P. et L.W. Carlson. 1990. Forestry Canada's perspectives on climate change. Dep. Geogr. Publ. Ser. Occasional Paper No. 11. University of Waterloo, Waterloo (Ontario).

Harrington, J.B. 1987. « Climatic change : a review of causes ». Can. J. Forest Res., 17(11) : 1313-1339.

Hengeveld, J.B. 1987. Comprendre l'atmosphère en évolution. Revue de la science de base et des implications d'un changement du climat et d'un appauvrissement de la couche d'ozone. Rapport EDE n° 91-2. Service de l'environnement atmosphèrique, Environnement Canada.

Houghton, J.T., L.G. Meira Filho, B.A. Callender, et al. (réd.). 1996. Climate change 1995 - The science of climate change. Cambridge University Press.

Lewis, G.D., D. Milburn et A. Smart. 1992. « The challenge of interjurisdictional water management in the Mackenzie River basin ». Can. Water Resour. J., 16(4) : 381-390.

Lewis, J.E. 1989. « Climatic change and its effects on water resources for Canada : a review ». Can. Water Resour. J., 14 : 34-55.

Shaw, J., R.B. Taylor, D.L. Forbes, et al. 1994. Sensitivity of the coasts of Canada to sea level rise. GSC Open Fle Report 2825.

Sinclair, Jan. 1991. « Le réchauffement global de la planète : un cercle vicieux. Notre planète ». Revue du Programme des Nations Unies pour l'environnement. Vol. 3(1) : 4-7.

Wall, G. et M. Sanderson (réd.). 1990. Proceedings of an International Symposium/Workshop on Climate Change : Implications for Water and Ecological Resources. Department of Geography Publication Series, Occasional Paper No. 11, University of Waterloo. 342 p.

Watson, R.T., M.C. Zinyowera et R.H. Moss (réd.). 1996. Climate change 1995 - Impacts adaptations and mitigation of climate change : scientific - technical analyses Cambridge University Press.

Collection Eau douce A-9

Nota : Un guide de ressources, intitulé Ne prenons pas l'eau pour acquis, a été rédigé pour aider les enseignants de la 5e à la 7e année à utiliser l'information contenue dans les fiches d'information sur l'eau douce.


Publié avec l'autorisation du ministre de l'Environnement
© Sa Majesté la Reine du Chef du Canada, 1999


 
Faits intéressants

| Quoi de neuf | À notre sujet | Thèmes | Publications | Météo | Accueil |
| Aide | Recherche | Site du Canada |
La Voie verteMC, site Web d'Environnement Canada
Avis importants