Climat et tendances et projections d'ordre climatique
2.1 TEMPÉRATURES ET PRÉCIPITATIONS
Latendance régionale des températures saisonnières au Canada atlantique, de 1948 à 2005, révèle un réchauffement général de 0,3 °C (Lewis, 1997; Lines et al., 2003; Environnement Canada, 2005c), la hausse de température la plus importante survenant surtout l'été (+0,8 °C en moyenne). Le réchauffement se manifeste surtout au printemps (+0,4 °C) et à l'automne (+0,1 °C), et les hivers sont maintenant plus froids (-1,0 °C). Les températures minimales quotidiennes ont légèrement monté (+0,3 °C), mais les températures maximales quotidiennes ont baissé davantage (-0,8 °C). Au cours des dix dernières années, les températures du nord de la région de l'Atlantique Nord ont eu tendance à se rapprocher des températures à la hausse de l'intérieur de l'Amérique du Nord.
Au Canada atlantique, les précipitations ont augmenté d'environ 10 p. 100 de 1948 à 1995 (Lewis, 1997), et cette tendance a persisté jusqu'à la fin des années 1990 (Jacobs et Banfield, 2000; Lines et al., 2003). Ces valeurs moyennes varient toutefois beaucoup d'un endroit à l'autre de la région.Lines et al., (2003) ainsi que Lines et Pancura (2005) ont analysé les projections des changements de la température et des précipitations au moyen de techniques de réduction d'échelle pour les régions et les écozones de l'Atlantique.
En outre, de récentes analyses sont venues appuyer ces évaluations (voir les figures 4, 5). Ces analyses indiquent que les changements prévus varient d'une partie de la région à l'autre et que la diversité à venir reflète les différences climatiques actuelles entre les écozones, les écorégions et chaque endroit du Canada atlantique.
FIGURE 4a : Diagrammes de dispersion du changement annuel de la température et des précipitations moyennes dans les Maritimes (à gauche) et à Terre-Neuve-et-Labrador (à droite) selon les prévisions d'une série de modèles climatiques pour les années 2020, les années 2050 et les années 2080. Les lignes bleues représentent la valeur médiane des changements de la température et des précipitations moyennes déterminée à partir d'un ensemble de scénarios indiqués sur le graphique.
FIGURE 4b : Diagrammes de dispersion des changements saisonniers de la température et des précipitations moyennes dans les Maritimes (gauche) et à Terre-Neuve-et-Labrador (droite) selon les prévisions d'une série de modèles climatiques pour les années 2050. Les lignes bleues représentent la valeur médiane des changements de la température et des précipitations moyennes déterminée à partir d'un ensemble de scénarios indiqués sur le graphique.
FIGURE 5a : Cartes de scénarios climatiques des changements annuels minimaux, moyens et maximaux de la température (°C) pour les années 2020, les années 2050 et les années 2080.
FIGURE 5b : Cartes de scénarios climatiques des changements annuels minimaux, moyens et maximaux des précipitations (p. 100) pour les années 2020, les années 2050 et les années 2080, selon les projections établies à partir d'un ensemble de modèles climatiques. Les lettres majuscules entre parenthèses à la suite des saisons indiquent les mois en question.
Le Canada maritime
Bien qu'on note d'importantes variations à petite et moyenne échelles entre les diverses projections du climat, une certaine tendance générale se dessine. On prévoit que les provinces maritimes verront une hausse de leurs températures et de leurs précipitations moyennes annuelles (voir les figures 4, 5). D'ici à 2050, la température montera de 2°C à 4 °C l'été, selon les données d'entrée du modèle et l'emplacement géographique. Les températures des régions côtières devraient changer moins que celles de l'intérieur de la Nouvelle-Écosse et de l'ouest du Nouveau-Brunswick. On peut s'attendre à un réchauffement de 1,5 °C à 6 °C l'hiver et à ce que les précipitations des Maritimes augmentent, poursuivant la tendance établie depuis 1948. Toutefois, les variations saisonnières et annuelles deviendront plus marquées. Les régions de l'intérieur pourraient se caractériser par des étés plus secs. Dans ces régions, la pluviosité accrue ne contrebalancera peut-être pas l'augmentation de l'évapotranspiration due à la hausse des températures en été.
Terre-Neuve-et-Labrador
La province de Terre-Neuve-et-Labrador diffère des Maritimes par son climat actuel aussi bien que par les changements qu'on y prévoit. L'influence du courant du Labrador et les variations associées à la NAO y sont de première importance (voir l'encadré 2 et le chapitre 2). Les régions côtières exposées à l'influence de la NAO diffèrent beaucoup des régions de l'intérieur, tant pour ce qui est des conditions actuelles que des réactions prévues (Institut canadien d'études climatologiques, 1999-2005). Les régions de l'intérieur du Labrador subissent surtout des influences continentales, en raison des vents dominants du sud-ouest. Les changements climatiques pr évus pour cette région, c'est-à-dire des étés plus chauds et plus secs et des hivers plus doux (voir la figure 5; Environnement Canada, 2005a-c; Flannigan et al., 2001; Institut canadien d'études climatologiques, 1999-2005), s'inscrivent dans les tendances observées récemment.
2.2 TEMPÊTES, ONDES DE TEMPÊTE ET ÉLÉVATION DU NIVEAU DE LA MER
La région de l'Atlantique est exposée aux effets d'un grand nombre de phénomènes saisonniers et interannuels, dont des tempêtes d'hiver, des cyclones tropicaux et d'autres phénomènes météorologiques violents, des étés chauds et secs, des gels tardifs ou précoces, de la pluie et du dégel en hiver, des embâcles et des inondations. On a des indications que la tendance récente est une augmentation de la fréquence et de l'intensité des phénomènes extrêmes (p. ex., Zhang et al., 2001; Beltaos, 2002; Bonsal et Prowse, 2003; Bourque et al., 2005; Bruce, 2005; Emanuel, 2005; Webster et al., 2005).
FIGURE 6 : Variabilité spatiale d'une onde de tempête à période de récurrence de 40 ans touchant la côte atlantique du Canada, basée sur une rétrospective des derniers 40 ans (Bernier et al., 2006)
Une onde de tempête se définit comme une élévation du niveau d'eau due à l'effet des conditions météorologiques sur le niveau de la mer. La hauteur de l'onde de tempête est la différence entre le niveau d'eau observé durant la tempête et le niveau que la marée aurait normalement atteint en l'absence de tempête (Forbes et al., 2004). Au cours des 15 dernières années, des ondes de tempête ont détruit des propriétés dans les quatre provinces atlantiques (Taylor et al., 1996a, b, 1997; Forbes et al., 2000; McLean et al., 2001; McCulloch et al., 2002; Catto et al., 2003; Catto et Hickman, 2004; Smith et al., 2004a, b; Wright, 2004; Catto, sous presse a). La figure 6 indique la répartition géographique des élévations positives atteintes par les ondes de tempête à période de récurrence de 40 ans dans l'ensemble de la région atlantique (Bernier et al., 2006). Elle démontre que les ondes de tempête sont plus hautes dans les eaux côtières, atteignant leurs niveaux les plus élevés dans l'estuaire et le sud du Golfe Saint-Laurent.
ENCADRÉ 2 - Influence de l'oscillation nord-atlantique sur Terre-Neuve-et-Labrador
L'oscillation nord-atlantique (North Atlantic Oscillation ou NAO) est une variation cyclique des régimes de pression qui influe sur l'environnement et les collectivités du nord de l'Atlantique Nord, y compris Terre-Neuve-et-Labrador (Hurrell, 1995; Topliss, 1997; Banfield et Jacobs, 1998; Delworth et Mann, 2000; Jacobs et Banfield, 2000; Kerr, 2000; Enfield et al., 2001; Marshall et al., 2001; Drinkwater et al., 2003, Hurrell et al., 2003; Catto et Catto, 2004, 2005; Catto, 2006a, b, sous presse). Une phase de la NAO très positive abaisse les températures au Labrador, en particulier sur le littoral, et dans l'ouest du Kalaallit Nunaat (le Groenland); avec une NAO positive, les températures sont moyennes ou légèrement inférieures à la moyenne le long de la côte est de Terre-Neuve (Topliss, 1997; Catto et al., 2003). Une phase de la NAO positive produit également des vents forts de nord-ouest à nord-est qui varient en fonction de la latitude du nord du Labrador, au sud, jusqu'à la presqu'île Avalon, des vents violents soufflant sur l'océan, des basses températures à la surface de la mer (en particulier l'hiver) et des zones de banquise ou de glace de débâcle plus grandes et persistant plus longtemps. La phase négative de la NAO produit les effets opposés, soit des hivers doux et secs, avec, en particulier, une réduction de la couverture de neige au Labrador et sur les côtes de Terre-Neuve. Ces dernières années, la tendance s'oriente vers une phase très positive persistante de la NAO, que l'on peut associer au forçage des gaz à effet de serre (Kuzmina et al., 2005). Les modèles révèlent également que cette influence pourrait persister à mesure que les concentrations de dioxyde de carbone augmenteront, bien qu'il faille poursuivre les recherches dans ce domaine pour confirmer l'hypothèse (Stephenson et al., 2006).
FIGURE 7: Dégâts causés par l'ouragan Juan à Bishop's Landing, à Halifax. Photo gracieuseté de Kyle McKenzie.
Certaines parties de l'est du Nouveau-Brunswick sont particulièrement exposées aux ondes de tempête (Shaw et al., 2001; Thompson et al., 2005). Près de Beaubassin, dans le sud-est du Nouveau-Brunswick, les demandes de règlement adressées au gouvernement provincial pour des dommages causés aux residences aux domiciles, aux chalets, aux quais et autres structures, caus és par l'onde de tempête de janvier 2000 ont dépassé 1,6 million de dollars (Robichaud, 2000). Des phénomènes historiques comme le grand ouragan qui a touché l'est de Terre-Neuve en 1775 (Stevens et Staveley, 1991; Stevens, 1995a) et le coup de vent dit « Saxby Gale » de 1869, dans la baie de Fundy (Hutchinson, 1911; Abraham et al., 1999; Parkes et al., 1999), témoignent amplement des répercussions des tempêtes et ondes de tempête extrêmes au Canada atlantique. Plus récemment, l'ouragan Juan (2003), soit l'ouragan qui a causé le plus de pertes économiques dans l'histoire du Canada atlantique, a été responsable de la mort de huit personnes et de dommages s'élevant à au moins 200 millions de dollars en Nouvelle-Écosse et dans l'Île-du-Prince-Édouard (voir la figure 7 Environnement Canada, 2004b).
L'impact d'une tempête à un endroit donné dépend de l'angle d'attaque de la vague, du nombre de tempêtes qui l'ont précédée durant la saison et d'autres facteurs locaux (Hayes, 1967). Des plages adjacentes peuvent réagir très différemment à une tempête donnée, comme on a pu le constater lorsque les plages du sud-ouest de Terre-Neuve ont été frappées par les ouragans Gustav (2002) et Frances (2004), celles de l'est de Terre-Neuve par Bob (1991), Luis (1995) et Irene (1999), et celles de l'Île-du-Prince-Édouard par Juan (2003). Des plages qui ne sont séparées que par un promontoire peuvent avoir des réactions géomorphologiques très différentes aux tempêtes (p. ex., Catto et al., 2003).
La fréquence et l'intensité des ouragans ont augmenté dans le nord de l'océan Atlantique depuis 1995 (Goldenberg et al, 1997, 2001; Landsea et al., 1998; Debernard et al., 2002; Emanuel, 2005; Webster et al., 2005). Par contre, la relation entre, d'une part, les changements de la fréquence et de la violence des ouragans et, d'autre part, l'élévation de la température de l'air ou de la surface de la mer (TSM) n'est pas encore claire, et les spécialistes des ouragans ne sont pas arrivés à un consensus à ce sujet. Bien que certains auteurs aient indiqué qu'il existe un lien de cause á effet entre les changements de la temperature de surface de la mer (TSM) et ceux de la fr équence et de l'intensité des ouragans (p. ex., Sugi et al., 2002; Trenberth et al., 2003; Knutsen et Tuyela, 2004; Trenberth, 2005), d'autres chercheurs ont exprimé des réserves et reconnu des incertitudes (p. ex., Swail, 1997; Shapiro et Goldenberg, 1998; Pielke et al., 2005; Webster et al., 2005).
FIGURE 8 : Étendue des inondations par rapport au niveau marin actuel (ligne bleue) et par rapport à un scénario prévoyant une élévation de 60 cm du niveau marin (ligne rouge), en fonction d'une période de récurrence de dix ans, à Pointe-aux-Bouleaux, au Nouveau-Brunswick (Bernier et al., 2006).
À l'heure actuelle, une onde de tempête de plus de 3,6 m au-dessus du niveau moyen de la mer (zéro des cartes) se manifeste environ une fois tous les 40 ans dans le sud du golfe du Saint-Laurent. Plus le niveau de la mer continuera à monter, plus on verra d'ondes de tempête plus hautes. Statistiquement, à la vitesse actuelle de l'élévation du niveau de la mer, le sud du golfe du Saint-Laurent subira une telle onde de temp ête de plus de 3,6 m une fois par an d'ici 2100 (Parkes et al., 2006). Une onde de tempête de plus de 4 m au-dessus du zéro des cartes se manifesterait environ tous les dix ans. À Charlottetown, la tempête de janvier 2000 a produit une onde de tempête de 4,22 m au-dessus du zéro des cartes, causant des inondations et des dommages sans précédent dans le sud du golfe du Saint-Laurent (Forbes et al., 2000; Bruce, 2002; McCulloch et al., 2002; Parkes et al., 2006). L'élévation du niveau de la mer produirait des phénomènes comparables environ tous les dix à quinze ans, même si la fréquence et l'intensité de la violence des tempêtes ne changent pas elles-mêmes. En janvier 2100, avec l'élévation du niveau de la mer, une onde de tempête poussée par des vents comparables à ceux du 21 janvier 2000 porterait le niveau de l'eau à 4,52 m au-dessus du zéro des cartes actuel à Charlottetown, inondant ainsi un territoire plus grand. L'élévation du niveau de la mer causera l'inondation de zones plus élevées, autrefois à l'abri de ce phénomène (voir la figure 8), et des inondations plus fréquentes des régions basses.
FIGURE 9 : du littoral à l'élévation du niveau de la mer dans le Canada atlantique (Shaw et al., 1998).
Certaines sections des côtes de l'Atlantique figurent parmi les régions du Canada les plus menacées par une élévation du niveau de la mer (voir la figure 9; ; Shaw et al., 1998). Les changements du niveau de la mer sont le résultat d'une combinaison de facteurs locaux, régionaux, hémisphériques et planétaires, y compris le changement de volume des océans (en raison de la dilatation thermique et de la fonte des glaciers) et l'activité glacio-isostatique. Chaque région côtière réagit différemment à des combinaisons de facteurs différentes, et le changement du niveau de la mer n'est pas identique non plus sur les trois côtes marines du Canada ni dans le reste du monde. Mis à part l'extrême nord du Labrador et le lac Melville, le Canada atlantique est maintenant en subsidence. Les sites arch éologiques de Fort Beauséjour, au Nouveau-Brunswick (Scott et Greenberg, 1983; Shaw et Ceman, 1999), de Louisbourg, en Nouvelle- Écosse (voir la figure 10; Taylor et al., 2000), de St. Peter's Bay, à l'Île-du-Prince-Édouard (Josenhans et Lehman, 1999; Shaw et al., 2002), et de Ferryland, à Terre-Neuve (Catto et al., 2000, 2003), entre autres, révèlent que le niveau de la mer monte depuis 1600 environ. La transgression se manifeste par une augmentation de l'érosion sur de nombreuses plages du Canada atlantique et par l'inondation d'arbres et de dépôts terrestres de tourbe. Au cours du XXe siècle, le niveau de la mer de la région de l'Atlantique a monté d'environ 30 cm (voir la figure 11). Dans des régions comme la côte sud-est du Nouveau-Brunswick, il pourrait s'élever de 50 cm à 70 cm entre l'an 2000 et 2100 (Parkes et al., 2006). Si le niveau de la mer continue de monter, la gravité des ondes de tempête et des inondations augmentera également dans la région de l'Atlantique.
FIGURE 10 : Élévation du niveau de la mer à Louisbourg, en Nouvelle-Écosse (tiré de Ressources naturelles Canada, 2006c).
FIGURE 11 : Moyenne actuelle des niveaux d'eau à Charlottetown, Île-du-Prince-Édouard (de 1911 à 1998), en centimètres audessus du zéro des cartes (tiré de Parkes et al., 2002). La régression linéaire des données indique une élévation du niveau de la mer d'environ 32 cm par siècle. On a signalé des taux semblables d'élévation du niveau de la mer à Halifax, en Nouvelle-Écosse (Shaw et al., 1998), sur la côte sud-est du Nouveau-Brunswick (Daigle et al., 2006), à St. John's, à Terre-Neuve (Catto, 2006b) et à Channel-Port-aux-Basques, à Terre-Neuve (Catto et al., 2006).
2.3 GLACE DE MER
Le changement climatique aura des répercussions sur la durée et l'étendue de la glace de mer, et les conséquences prévues ne seront pas les mêmes partout au Canada atlantique. Dans le golfe du Saint-Laurent, des hivers doux avec de forts vents du sud-ouest auront pour cons équence de réduire ou d'éliminer la couverture de glace au sud des Îles-de-la-Madeleine. Cette tendance, évidente durant les phases négatives de la NAO, a pour effet d'augmenter l'érosion des côtes nord et est de l'Île-du-Prince-Édouard et de la côte sud-est du Nouveau-Brunswick, de déstabiliser les dunes dénudées de la côte (p. ex., Catto et al., 2002) et de déplacer vers le nord les aires de reproduction des phoques. Simultanément, par contre, les vents du sud-ouest peuvent pousser la glace dans le golfe du Saint-Laurent, ce qui en rend la couverture plus épaisse et plus persistante autour de l'île d'Anticosti, sur la rive nord du fleuve Saint-Laurent, et dans la péninsule Northern, au nord de St. Paul's, à Terre-Neuve. Les espèces qui se reproduisent en bordure des glaces verraient un décalage de leurs aires de reproduction vers le nord-est plutôt qu'une absence de conditions adéquates. Dans la phase positive de la NAO, dominée par des vents du nord-est, le front glaciaire se déplacerait vers le sud-ouest si la température des eaux du golfe du Saint-Laurent ne changeait pas.
Le long de la côte nord-est de Terre-Neuve-et-Labrador, la force du courant du Labrador transporte la glace vers le sud. À Terre-Neuve, la couverture de glace atteint généralement son étendue maximale vers mars ou avril (Markham, 1980; Côté, 1989). Durant les années de phase négative de la NAO (p. ex., de 1996 à 1997), la glace ne dépasse pas le nord du cap Bonavista, alors que, durant les années de phase positive de la NAO (de 1990 à 1992, 2004), elle peut s'étendre au-delà du sud du cap St. Francis, et un banc de glace se forme sur les plages de la baie Placentia. Les ann ées de phase positive de la NAO sont marquées par une augmentation des vents du nord-est, qui poussent la glace vers les côtes du Labrador et du nord-est de Terre-Neuve, obstruant les ports, faisant obstacle au drainage des estuaires et des anses (ce qui entra îne des inondations localisées) et résultant en poussées glacielles susceptibles d'endommager les infrastructures (p. ex., Catto et al., 2003; Catto, sous presse).
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