Cryosphère et changements climatiques

Peu de pays dans le monde sont aussi gravement touchés que le Canada par leurs régions glacées, ou leur cryosphère. Des changements à peine perceptibles survenus au niveau de la couverture neigeuse, de la glace des lacs, des rivières et de la mer, des glaciers et du pergélisol, se répercutent sur tout, depuis les crues et les sécheresses, en passant par l'approvisionnement en eau, le tourisme et le mouvement du commerce sur nos voies navigables. À l'échelle mondiale, la cryosphère a une incidence sur l'énergie de surface, le cycle hydrologique, la circulation atmosphérique et la circulation océanique de la planète.

Pendant plus de vingt ans, les scientifiques du Service météorologique du Canada (SMC) d'Environnement Canada ont utilisé l'information recueillie par satellite pour surveiller et prévoir les changements de notre cryosphère. Actuellement, le SMC, en tant que chef de file d'une nouvelle initiative de l'Agence spatiale canadienne (ASC), travaille en étroite collaboration avec le milieu universitaire, le secteur privé et d'autres organismes gouvernementaux à concevoir, à tester et à lancer des systèmes satellitaires pour l'étude de la cryosphère et de son adaptation aux changements climatiques. Cette nouvelle initiative est née au terme de dix ans de recherches collectives sur la variabilité et les changements du système cryosphérique au Canada, connues sous le nom de CRYSYS l'une des trois contributions canadiennes au système d'observation de la Terre (Earth Observing System ou EOS) de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis.

Bien que des observations terrestres, maritimes et aériennes de la cryosphère s'effectuent depuis des dizaines d'années, elles ciblent des surfaces restreintes et laissent souvent inexplorées de vastes zones inhabitées. Les satellites, en revanche, ont un champ de vision qui permet d'observer des surfaces plus étendues sur des échelles allant de quelques mètres à plusieurs kilomètres. De plus, étant donné la grande dynamique de tous les éléments de la cryosphère, les observations effectuées par satellite selon une fréquence quotidienne ou hebdomadaire permettent de détecter des changements qui passeraient inaperçus avec une méthode d'observation moins régulière.

Les données recueillies dans l'espace peuvent être utilisées pour la surveillance des mouvements de banquise et même pour l'estimation du volume d'eau qui sera généré par la fonte saisonnière des neiges. À l'heure actuelle, l'un des plus grands défis auxquels sont confrontés les scientifiques consiste à trouver un moyen de mesurer l'épaisseur de la glace depuis l'espace, élément essentiel à notre compréhension de la façon dont les changements climatiques influent sur le système cryosphérique. Des données obtenues au terme d'observations sous-marines ont révélé un amincissement marqué de la glace de mer dans certaines régions du monde phénomène qui, selon les scientifiques, doit être pris en considération pour modéliser les conséquences futures des changements climatiques.

L'initiative triennale de l'ASC depuis trois ans vise à réaliser des projets scientifiques et de mise en application pour la télédé tection et pour les données recueilles par le RADARSAT du Canada, le satellite Terra du programme EOS de la NASA, lancé en 1999, et son cousin Aqua, dont le lancement dans l'espace est prévu pour l'été prochain. Ces projets comprendront des observations au sol et dans l'atmosphère sous la trajectoire du satellite, afin de vérifier les données, de même que l'analyse et l'interprétation des résultats obtenus. On envisage également d'étudier l'utilisation des satellites et des produits de l'Agence spatiale européenne, comme le diffusomètre servant à détecter le gel et le dégel des sols. Les sols gelés et le pergélisol ont une influence sur le cycle du carbone et peuvent, au moment de la fonte, libérer des gaz à effet de serre, tels que le méthane et le dioxyde de carbone. L'initiative de l'ASC vise aussi à établir un réseau d'information sur le système cryosphérique canadien, permettant de relier les bases de données et de sensibiliser le public.

Des études montrent que la cryosphère réagit rapidement aux changements qui surviennent dans le système climatique. Dans l'Ouest du Canada, on a non seulement constaté une diminution de l'épaisseur de la couverture neigeuse atteignant jusqu'à un centimètre par an au cours des trente dernières années, mais aussi la fonte complète de la neige environ un jour plus tôt chaque année tendance qui a de graves conséquences sur le gel et le dégel des sols, ainsi que sur l'approvisionnement en eau. En 1998, alors que la température était exceptionnellement élevée, certaines poches de glace se sont ouvertes pour la première fois depuis des décennies dans l'archipel de l'Arctique, ce qui a eu pour effet de créer la plus grande étendue d'eau libre depuis 1962. Plusieurs glaciers ont fondu de façon significative au cours de la même année, dont l'Athabaska, au point où les dispositifs de mesure de l'épaisseur des glaces ont dû être enfoncés deux fois plus souvent. D'autres glaciers des latitudes septentrionales ont affiché une fonte plus importante, alors que la température était plus basse signe de décalage du système cryosphérique. Des décalages similaires sont observés dans les grands lacs du Nord canadien, tels que le Grand lac des Esclaves, qui a subi les effets d'une réaction en chaîne, ayant connu une débâcle précoce et une prise des glaces tardive record en 1998.

Le système cryosphérique est un système d'une grande variabilité et en constante évolution, qui a des liens complexes avec le système climatique. Une meilleure utilisation des réseaux satellitaires de surveillance de la cryosphère aidera les scientifiques à mieux comprendre l'influence des régions de sols gelés sur le système climatique mondial et permettra de fournir des données plus précises pour l'étude des conséquences des changements climatiques sur notre environnement et notre économie.

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