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• Remerciements
• Avant-propos
• Faits saillants
• 1  Introduction
• 2  L’écozone du Bouclier boréal
• 3  Facteurs internes d’agression environnementale
• 4  Facteurs externes d’agression environnementale
• 5  Indicateurs de changements choisis
• 6  Pronostic de l’état de l’écozone
• 7  Conclusion

Sous la direction de

Natty Urquizo
Rainmakers Environmental Group

Jamie Bastedo
Cygnus Environmental Consulting

Tom Brydges
autrefois du Bureau de coordination du RESE
Environnement Canada

Harvey Shear
Région de l’Ontario
Environnement Canada

Remerciements

Collaborateurs
• Allan, Rod J., Institut national de recherche sur les eaux, Centre canadien des eaux intérieures, Environnement Canada, Burlington (Ontario)
• Bastedo, Jamie, Cygnus Environmental Consulting, Yellowknife (T. N.-O.)
• Brydges, Tom, autrefois du Bureau de coordination du RESE, Environnement Canada, Burlington (Ontario)
• Hall, Peter, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Ottawa (Ontario)
• Hendrickson, Ole, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Ottawa (Ontario)
• Hopkin, Anthony, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Sault Ste. Marie (Ontario)
• Rubec, Clayton, Service canadien de la faune, Environnement Canada, Ottawa (Ontario)
• Shearer, John, Observatoire de la région des lacs expérimentaux, Pêches et Océans Canada, Winnipeg (Manitoba)
• Stocks, Brian J., Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Sault Ste. Marie (Ontario)
• Urquizo, Natty, Rainmakers Environmental Group, Niagara-on-the-Lake (Ontario)
• Waite, Don, Région des Prairies et du Nord, Environnement Canada, Regina (Saskatchewan)
• Wood, John A., Division des recherches écologiques, Région des Prairies et du Nord, Environnement Canada, Regina (Saskatchewan)

Réviseurs
• Bergeron, Yves, Coopérative des sciences écologiques du Bouclier boréal (Québec), lac Duparquet (Québec)
• Cole, Bill, Gouvernement de l’Ontario, Coopérative des sciences écologiques du Bouclier boréal (Ontario), lac Swan (Ontario)
• DeKimpe, Christian, Ressources naturelles, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Ottawa (Ontario)
• Dillon, Peter, ministère de l’Environnement et de l’Énergie de l’Ontario, Centre de recherche environnementale de Dorset, Dorset (Ontario)
• Eros, Susan, Conservation des ressources, Direction de la conservation de l’environnement, Région des Prairies et du Nord, Environnement Canada, Edmonton
• Evans, Doug, Environmental and Resources Studies, Trent University, Peterborough (Ontario)
• Gagnon, Réjean, Université du Québec à Chicoutimi, Chicoutimi (Québec)
• Gunn, John, Unité conjointe - écologie de l’eau douce, ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, Département de biologie, Université Laurentienne, Sudbury (Ontario)
• Hirvonen, Harry, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Ottawa (Ontario)
• Ironside, Gary, Bureau des indicateurs et de l’évaluation, Environnement Canada, Ottawa (Ontario)
• Jeffries, Dean, Incidences de la contamination de l’atmosphère, Environnement Canada, Burlington (Ontario)
• Johnston, Vicky, Service canadien de la faune, Environnement Canada, Yellowknife (T. N.-O.)
• Kronberg, Barbara, Lakehead University, Thunder Bay (Ontario)
• Langford, Lynda, Gestionnaire des projets spéciaux en gestion des écosystèmes, ministère de l’Environnement et de la Gestion des ressources de la Saskatchewan, Regina (Saskatchewan)
• LeHénaff, Annick, Bureau des indicateurs et de l’évaluation, Environnement Canada, Ottawa (Ontario)
• Maarouf, Abdel, Direction générale de la recherche atmosphérique et climatologique, Environnement Canada, Downsview (Ontario)
• McAfee, Brenda, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Ottawa (Ontario)
• Piche, E., Direction de la surveillance et du compte rendu environnementaux, ministère de l’Environnement de l’Ontario, Toronto (Ontario)
• Pinel-Alloul, Bernadette, Université de Montréal, Montréal (Québec)
• Quaile, Geoffrey, Conseiller en environnement, Grand conseil des Cris d’Eeyou Istchee (Québec)
• Savard, Sylvain, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, Ottawa (Ontario)
• Savidge, Rodney A., Faculté de foresterie et de gestion de l’environnement, Université du Nouveau-Brunswick, Fredericton (Nouveau-Brunswick)
• Schindler, David, University of Alberta, Edmonton (Alberta)
• Snucins, Ed, Unité conjointe - écologie de l’eau douce, ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, Département de biologie, Université Laurentienne, Sudbury (Ontario)
• Streich, Laurie, Environnement Manitoba, Winnipeg (Manitoba)
• Van dijk, Albert, parc national de La Mauricie, Agence Parcs Canada, Patrimoine canadien, St-Mathieu-du-Parc (Québec)

Production
• Bruyère, Hélène, Les Entreprises Hélène Bruyère, Gatineau (Québec) : correction d’épreuve et révision
• Crocodile Communications Inc., Ottawa (Ontario) : Services de conception et de mise en page électronique
• Duggan, Doug, Bureau des indicateurs et de l’évaluation, Environnement Canada ,Ottawa (Ontario) : préparation de la plupart des figures
• Ironside, Gary, Bureau des indicateurs et de l’évaluation, Environnement Canada, Ottawa (Ontario) : coordination de la rédaction finale et de la production
Sheffer, Marla, Révision scientifique, Orléans (Ontario) : correction d’épreuve et révision

Avant-propos

Au Canada, l’environnement, source d’un riche capital-nature, est agressé. Certains des facteurs d’agression de notre patrimoine naturel sont qualifiés d’internes, étant causés par l’exploitation forestière et minière, l’agriculture, la production d’hydroélectricité, la construction routière et d’autres activités qui se déroulent dans l’écozone même. D’autres sont dits externes, car ils proviennent de l’extérieur de l’écozone, souvent de très loin; mentionnons le changement climatique, l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique, les dépôts acides et le transport à grande distance des polluants atmosphériques.

Certaines de ces agressions, comme la récolte des ressources forestières, provoquent des changements évidents et immédiats, tandis que d’autres, comme l’évolution de l’atmosphère, peuvent induire des réactions subtiles et à long terme au sein de l’écosystème. Il faut donc effectuer des études multidisciplinaires pluriannuelles, s’appuyant sur la recherche et des expériences, afin de définir les réactions de l’écosystème à ces agressions et d’élaborer des programmes de protection de l’environnement et des politiques de gestion des ressources appropriés.

Il est impératif que la communauté scientifique se mobilise pour comprendre les changements environnementaux et en rendre compte de manière à améliorer la prise de décisions. C’est là l’une des principales missions du Réseau d’évaluation et de surveillance écologiques ou RESE. Le Bureau de coordination du RESE d’Environnement Canada, à Burlington (Ontario), gère les activités du RESE. Par le biais d’ateliers et de réunions nationales, il promeut le maillage des études écologiques à travers le Canada. Le répertoriage des sites du réseau, la description des études scientifiques qui y sont menées, l’établissement d’un répertoire de chercheurs et la compilation de bibliographies et d’ensembles de données figurent parmi les nombreux moyens qu’il utilise pour tisser des liens avec le monde plus vaste où se prennent les décisions en matière d’utilisation des terres et de l’eau.

Toutefois, le rythme et l’ampleur des actuels changements environnementaux exigent que nous en fassions beaucoup plus. Ces aspects organisationnels ne suffisent pas à rendre le RESE aussi utile et aussi efficace qu’il le faudrait pour rendre compte des préoccupations écologiques. Ces projets ont certes été très fructueux, mais ils n’ont pas encore permis de trouver des solutions définitives aux multiples facteurs d’agression à l’origine des changements rapides de l’environnement au Canada.

En 1997, nous avons lancé un projet pilote pour raffiner les concepts et les objectifs du RESE. Dans le cadre de ce projet, nous avons fourni des données provenant de plusieurs sites du RESE afin de produire un rapport d’évaluation multidisciplinaire. Nous avons établi que l’étendue géographique de ce projet correspondrait à l’une des 15 écozones terrestres du Canada, soit l’écozone du Bouclier boréal qui revêt une grande importance économique pour le Canada et qui est agressée par tous les principaux facteurs mentionnés ci-haut. Cette écozone compte 22 sites du RESE dont certains disposent des plus anciens ensembles de données de surveillance multidisciplinaire au Canada.

Le Bouclier boréal donne également l’occasion d’étudier un certain nombre de facteurs d’agression en comparant les résultats obtenus dans différents sites. Ainsi, les pluies acides affectent la partie centrale de cette écozone, mais elles ont peu d’effets sur les secteurs de l’extrême-est et de l’extrême-ouest, tandis que l’intensification du rayonnement ultraviolet B et des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone est peut-être plus uniforme dans toute l’écozone. De même, la température annuelle moyenne de l’air est à la hausse dans l’ouest et légèrement à la baisse dans l’est.

Puisqu’il s’agit d’un projet pilote, le présent rapport n’est peut-être pas aussi complet et détaillé que possible, mais, grâce à l’appui enthousiaste de nombreux scientifiques, nous avons réuni une quantité considérable de renseignements sur les multiples facteurs d’agression qui affectent maintenant l’écozone du Bouclier boréal.

Faits saillants

Le Bouclier boréal est la plus vaste écozone du Canada. Il couvre pratiquement 20 % des terres émergées du pays et compte 43 % des forêts d’intérêt commercial et 22 % des eaux douces. L’écozone du Bouclier boréal a un produit intérieur brut de presque 50 milliards de dollars. Au nombre des principaux secteurs économiques figurent la production d’hydroélectricité (16 milliards de dollars), les mines (6 milliards de dollars) et les forêts (5,85 milliards de dollars provenant du secteur des pâtes et papiers). Trois millions de personnes habitent cette écozone qui fournit 15 % des emplois axés sur les ressources naturelles du Canada.

La présente évaluation décrit les facteurs d’agression environnementale dans l’écozone du Bouclier boréal et met en relief les tendances actuelles à cet égard, fournit une orientation pour renforcer les programmes nationaux visant à régler des problèmes environnementaux et à élaborer des stratégies de restauration et de prévention et insiste, en dernier lieu, sur l’importance des liens entre la science et la politique.

Changements dans l’écosystème — liens avec les facteurs internes d’agression

Exploitation forestière
• La plupart des indicateurs font ressortir une augmentation nette du volume de bois récolté dans le Bouclier boréal au cours des dernières années. Pendant les années 1990, on a assisté à une rapide expansion des activités du secteur forestier vers le Nord.

• La coupe à blanc est la méthode utilisée pour exploiter 90 % des 400 000 hectares récoltés chaque année dans le Bouclier boréal. Les impacts environnementaux probables de cette pratique sont bien documentés et comprennent notamment :

• la réduction de la biodiversité
• la perte ou la dégradation de l’habitat faunique
• la modification des sols
• la réduction de la qualité de l’eau

Exploitation minière
• L’écozone du Bouclier boréal fournit 75 % du fer, du nickel, du cuivre, de l’or et de l’argent du Canada.
• Le nord de la Saskatchewan est la principale région productrice d’uranium dans le monde, avec 34 % de la production mondiale. Trois nouveaux projets de mines d’uranium sont en cours et un quatrième est prévu pour le début du XXI^e siècle.
• Dans l’écozone du Bouclier boréal, l’exploitation minière influe surtout sur la biodiversité aquatique en raison du rejet des effluents miniers dans l’eau. Les problèmes environnementaux associés aux mines abandonnées représentent aussi un risque majeur à long terme pour la santé générale de l’écozone.

Hydroélectricité
• Le Canada est le premier producteur mondial d’hydroélectricité, avec environ 15 % de la production totale. Les cours d’eau qui prennent naissance ou qui coulent dans le Bouclier boréal représentent 39 % du potentiel hydroélectrique du pays.

• L’aménagement hydroélectrique a modifié 85 % des bassins versants situés en tout ou en partie dans le Bouclier boréal — 77 % d’entre eux renferment de grands barrages et 25 %, de grands réservoirs. Les transferts d’eau ont augmenté ou réduit le débit des cours d’eau dans 33 % d’entre eux.

• Au nombre des impacts de l’aménagement hydroélectrique figurent :

• la perte d’habitats terrestres provoquée par la construction de barrages et de bassins de retenue
• l’érosion des berges
• les perturbations de la faune et de l’habitat associées aux corridors des lignes de transport
• la modification de la concurrence et de la prédation dans le milieu aquatique en raison de l’accroissement du volume d’eau
• l’augmentation de la turbidité
• le rejet de mercure par la matière organique submergée dans les réservoirs
• le rejet de dioxyde de carbone et de méthane dû à l’inondation de vastes territoires

Autres utilisations du territoire
• La construction de nombreux chalets en bordure des lacs du Bouclier boréal préoccupe beaucoup le public qui s’inquiète de l’eutrophisation des lacs à vocation récréative. Une autre source d’inquiétude est l’élimination de la végétation riveraine par les propriétaires de chalets, laquelle entraîne la diminution des populations locales de macrophytes et perturbe la chaîne trophique du milieu aquatique.

• Bien que l’écozone du Bouclier boréal soit la plus vaste des 15 écozones terrestres du Canada, la proportion des aires protégées soustraites à toute forme d’activité industrielle est très faible, soit moins de 3 % du territoire.

Changements écosystémiques — liens avec les facteurs externes d’agression

Changement climatique
• Les modèles atmosphériques révèlent que les forêts et les milieux humides du Bouclier boréal risquent d’être très durement touchés par les effets du réchauffement de la planète. Même un faible réchauffement pourrait entraîner une intensification marquée de l’activité biologique, en particulier de la croissance des plantes et de la décomposition de la litière.

• Des changements ont été observés dans des lacs et des cours d’eau du Bouclier boréal en réponse au changement climatique. Dans la région des lacs expérimentaux de l’Ontario, la température moyenne annuelle de l’air a augmenté de 1,6 °C et le volume des précipitations a diminué d’environ 40 % entre 1970 et 1990. Ces changements ont entraîné les effets suivants :

• réduction de la durée de la couverture de glace dans les lacs;
• augmentation de près de 50 % de l’évapotranspiration;
• diminution des concentrations de carbone organique dissous (COD) et de phosphore dans les lacs;
• augmentation de la transparence de l’eau et, par voie de conséquence, pénétration accrue du rayonnement UVB dans les plans d’eau;
• réduction de l’abondance du phytoplancton dans les lacs ayant subi un appauvrissement en phosphore.

Précipitations acides
• Les précipitations acides ont provoqué la disparition d’un grand nombre de populations de poissons et d’invertébrés dans l’écozone du Bouclier boréal. Du fait de leur faible pouvoir tampon, les lacs de la moitié est de l’écozone du Bouclier boréal sont particulièrement sensibles à l’acidification.

• L’acidification des lacs est associée à l’élévation des concentrations de mercure, de cadmium et de plomb dans le poisson et peut entraîner une perte de COD dans les eaux de surface.

• Le rôle des dépôts acides dans le déclin des écosystèmes forestiers boréaux a été largement étudié. Les problèmes suivants figurent au nombre des effets les mieux connus des retombées acides :

• réduction nette de l’activité photosynthétique et de l’absorption des éléments nutritifs;
• inhibition de la germination;
• réduction de la résistance au gel;
• dommages à la cuticule protectrice des feuilles et des aiguilles;
• réduction de la capacité des forêts de résister à l’action d’autres facteurs d’agression comme le réchauffement climatique, la sécheresse, les infestations d’insectes et les maladies.

Rayonnement ultraviolet B (UVB)
• On sait très peu de choses sur les tendances liées au rayonnement UVB à l’échelle du Bouclier boréal, car les recherches sur ce facteur d’agression ne font que débuter. Toutefois, des mesures spectrales du rayonnement UVB prises entre 1989 et 1993 à Toronto (Ontario), juste au sud du Bouclier boréal, indiquent que l’intensité lumineuse à des longueurs d’onde avoisinant 300 nm s’est accrue de 35 % par année en hiver et de 7 % par année en été. À des longueurs d’onde variant entre 320 et 325 nm, la situation est demeurée pratiquement stable.
• Réduction de la vigueur et de l’activité photosynthétique, échaudage et sénescence précoce des aiguilles sont au nombre des multiples symptômes observés chez les conifères par suite de l’augmentation du rayonnement UVB.
• La faune invertébrée des cours d’eau semble particulièrement sensible au rayonnement UVB. Même les organismes vivant en eau profonde ou au fond de l’eau peuvent également subir les effets nocifs de la hausse du rayonnement UVB lorsqu’ils s’aventurent près de la surface.

Transport à grande distance des polluants
• Des quantités importantes de pesticides organochlorés se déposent dans les lacs du Bouclier boréal sous l’effet du transport à grande distance. Ces quantités ne causent pas d’effets toxiques aigus, mais on ignore leurs effets chroniques. Les études portent à croire que les polluants organiques persistants s’accumulent dans certains tissus des invertébrés, poissons et vertébrés supérieurs de la région du Bouclier boréal et risquent d’entraîner à plus long terme le déclin des populations exposées et de perturber le fonctionnement des écosystèmes.

Indicateurs de changement dans l’écosystème

Perturbations
Incendies de forêt
• Le feu est un facteur de perturbation naturelle qui joue un rôle très important à l’échelle du Bouclier boréal. Le succès de la régénération de la plupart des espèces d’arbres qui y vivent est en général étroitement lié à la présence du feu.
• La superficie brûlée chaque année varie entre 0,7 et 7,0 millions d’hectares, la moyenne étant de 2,9 millions d’hectares. Les feux ravagent de plus vastes territoires et surviennent plus fréquemment dans cette écozone que dans toute autre région forestière du Canada. Les données disponibles révèlent que tant la superficie brûlée que la fréquence des incendies ont augmenté au cours des dernières années.
• Compte tenu des tendances climatiques actuelles, on peut s’attendre à ce que les régions forestières situées dans la partie nord du Bouclier boréal soient ravagées par de gros incendies. Ce phénomène risque d’avoir des répercussions peu souhaitables sur la composition et la structure par âge des forêts et sur le bilan mondial du carbone.

Insectes
• De façon générale, la durée et l’étendue des infestations d’insectes ont augmenté au cours des 25 dernières années. Cette tendance pourrait être imputable à l’intensification de l’exploitation forestière et des mesures de lutte contre les incendies. Le volume de bois détruit par les insectes équivaut à 1,5 fois celui consumé par le feu et au tiers du volume exploité annuellement.
• Durant l’infestation qui a sévi de 1966 à 1996, la tordeuse des bourgeons de l’épinette a causé la mort de sapins baumiers et d’épinettes blanches sur 8,3 millions d’hectares en Ontario. La majeure partie du territoire touché se trouvait dans l’écozone du Bouclier boréal.
• La tordeuse du pin gris a étendu son aire de répartition vers l’est au cours des trente dernières années. Des infestations couvrant de vastes territoires ont été signalées dans le centre et l’est de l’Ontario.
• La livrée des forêts, considérée comme le plus important défoliateur de feuillus dans l’écozone du Bouclier boréal, a récemment défolié des bétulaies et des peupleraies sur une superficie de 9,5 millions d’hectares en Ontario.

Contaminants
• En de nombreux endroits de l’Ontario et du Manitoba, des concentrations dangereusement élevées de mercure ont été détectées dans les tissus de nombreuses espèces de poissons. Des avis visant à informer le public des quantités de poisson pouvant être consommées sans danger par les êtres humains ont été émis.
• La contamination par le mercure représente une source de préoccupation particulière pour les Autochtones vivant dans l’écozone.

Biodiversité
• La propagation d’insectes exotiques susceptibles de causer des dommages aux espèces d’arbres indigènes inquiète de plus en plus les gestionnaires forestiers de l’écozone du Bouclier boréal.

• Depuis son introduction accidentelle à Terre-Neuve au cours des années 1920 ou 1930, le puceron lanigère du sapin, un ravageur, y a causé de graves dommages dans les sapinières baumières.
• La rouille vésiculeuse du pin blanc, maladie propagée par un champignon introduit, cause également des dommages importants aux arbres du Bouclier boréal, en particulier dans les secteurs les plus méridionaux de l’écozone.
• Au Manitoba, en Ontario et au Québec, la salicaire pourpre, une plante à fleurs, représente une source majeure de préoccupation parce qu’elle obstrue les cours d’eau et livre une compétition très agressive à la quenouille et à d’autres plantes aquatiques importantes pour les espèces sauvages.

Orientations futures

Gestion des ressources
• Mise en œuvre au printemps 1998, la Stratégie nationale sur les forêts fournit un cadre qui orientera au cours des quelques années à venir l’élaboration des politiques et des initiatives destinées à assurer la pérennité de la foresterie. Il faudra exercer une surveillance sur le terrain afin d’évaluer dans quelle mesure les objectifs visés auront été atteints.

• La gestion des mines sera améliorée grâce à l'élaboration et à la mise en œuvre d'une structure nationale de coopération pour la protection de l'environnement, qui devrait comprendre un règlement fédéral révisé sur les effluents, des exigences propres au site et le suivi des effets sur l'environnement pour renseigner sur l'efficacité des mesures de protection de l'environnement.

• Tous les services hydroélectriques provinciaux et les gouvernements doivent faire de la surveillance des écosystèmes, des évaluations a posteriori et de la recherche fondamentale des priorités absolues afin d’être en mesure de répondre aux nombreuses questions environnementales soulevées par la mise en œuvre de projets hydroélectriques de grande envergure à l’échelle du Bouclier boréal.

• Réalisant que la coordination de la gestion des terres humides constitue une priorité pour un nombre sans cesse croissant de Canadiens, le Cabinet fédéral a adopté officiellement la Politique fédérale sur la conservation des terres humides en décembre 1991. Cette politique est assortie depuis 1996 d’une série de lignes directrices à l’intention des gestionnaires des terres fédérales. Les provinces ont également adopté des politiques en vue d’assurer la protection des milieux humides.

• D’autres études sont nécessaires afin de mieux saisir l’ampleur réelle des répercussions environnementales des activités récréatives et du tourisme à l’échelle du Bouclier boréal. L’Ontario a récemment modifié ses systèmes de planification et ses politiques de manière à resserrer les mécanismes d’évaluation environnementale et de lutte contre la pollution dans les secteurs de villégiature.

• Bien que la nécessité de parachever l’aménagement de réseaux d’aires protégées dans le Bouclier boréal soit largement reconnue, les pressions accrues exercées par l’exploitation des ressources freinent les progrès en ce sens. Il est essentiel d’intégrer le réseau élargi d’aires protégées aux pratiques de gestion des terres respectueuses de l’environnement afin de préserver la biodiversité dans toute l’écozone.

Surveillance environnementale
• La mise en œuvre de programmes de surveillance environnementale à l’échelle du Bouclier boréal a permis de recueillir des données fort utiles sur l’acidification des écosystèmes terrestres et aquatiques, la complexité des interactions entre ces écosystèmes et la dynamique de leur rétablissement. Pour être en mesure d’évaluer l’efficacité des mesures réglementaires et de répondre aux nombreuses questions soulevées par les recherches en cours, il est impératif de continuer d’exercer une telle surveillance.

• De tous les facteurs d’agression qui agissent sur le Bouclier boréal, le rayonnement UVB est l’un de ceux dont les effets sont les plus complexes et les moins bien compris. La surveillance continue de l’ozone stratosphérique et du rayonnement UVB incident et des effets de ce facteur d’agression sur les écosystèmes du Bouclier boréal permettra aux chercheurs et aux décideurs d’en apprécier la pleine ampleur et de prendre les mesures qui s’imposent.

• Compte tenu des nombreuses interrogations et des inquiétudes sans cesse croissantes suscitées à l’échelle internationale par le transport des polluants organiques persistants et des métaux lourds sur de grandes distances, il apparaît crucial d’intensifier la surveillance des contaminants atmosphériques.

• La surveillance de nombreux indicateurs de l’état des écosystèmes (p. ex. gravité et étendue des pullulations d’insectes, concentrations de mercure, effectifs de la grenouille léopard) joue un rôle essentiel dans l’évaluation de l’état des écosystèmes du Bouclier boréal.