Sécheresse
La sécheresse est définie comme étant un manque de précipitations sur une période prolongée, généralement durant une saison ou plus, entraînant une pénurie d’eau qui a des effets néfastes sur la végétation, les animaux et les personnes.
Des régions de l’Ouest canadien subissent déjà des sécheresses fréquentes et graves. Les scientifiques s’attendent à ce que de nouvelles zones du pays soient touchées et à ce que les sécheresses soient encore plus fréquentes et graves. Les conséquences pourraient avoir des incidences considérables sur les forêts du Canada.
- Pourquoi se préoccuper des sécheresses?
- Qu’est-ce qui a changé?
- Perspectives d’avenir
- Outils d'adaptation et ressources disponibles
Référez-vous aux définitions sur les indicateurs de sécheresse
Pourquoi se préoccuper des sécheresses?
La sécheresse menace les forêts canadiennes en réduisant l’eau dont les arbres ont besoin pour survivre. Lorsqu’il y a une pénurie d’eau, les arbres s’affaiblissent. Un arbre affaibli ne peut pas croître à un rythme normal, risque de ne pas se régénérer et pourrait mourir. Il est également difficile pour un arbre qui devient stressé de se défendre contre les insectes et les maladies. De même, durant les feux de végétation, les arbres affaiblis sont plus à risque. Pour l’industrie forestière canadienne, ces questions ont une incidence directe sur la disponibilité de l’approvisionnement en bois.
Des chercheurs du Service canadien des forêts ont mis au point une mesure de sécheresse appelée l’Indice d’humidité climatique (IHC). L’IHC résulte du calcul de la différence entre la quantité annuelle de précipitations et la quantité d’eau prévue qui s’évapore chaque année. L’IHC peut servir à indiquer la quantité d’humidité présente au cours d’une année donnée.
Le suivi des sécheresses permet aux aménagistes forestiers de prévoir et de gérer le changement du climat. Par exemple, le programme SeedWhere peut servir à prédire où des climats similaires se manifesteront d’après différents scénarios climatiques futurs et de calendriers de mise en œuvre. Les aménagistes forestiers peuvent se servir de cet outil pour sélectionner le stock de plantation (p. ex. espèces et origine) le mieux adapté aux conditions de sécheresse prévues.
Qu’est-ce qui a changé?
Plusieurs régions du Canada ont connu d’importantes sécheresses entre 1951 et 2010, mais de façon très variable d’une décennie à l’autre. Toutefois, durant la première décennie du XXIe siècle (2001‑2010), des sécheresses exceptionnelles ont été observées partout au pays. Par exemple, la sécheresse de 2001‑2002 dans les Prairies (figures 1 et 2) a provoqué de la mortalité anormalement élevée du tremble (voir Mortalité des arbres).
Des observations similaires ont été signalées dans des forêts ailleurs dans le monde. Comme la fréquence et la gravité des sécheresses devraient augmenter dans la plupart des forêts du Canada, on s’inquiète de plus en plus de l’incidence de la sécheresse sur la répartition des forêts, la santé des arbres et la réussite de la régénération.
Données du graphique
Année | Indice d’humidité climatique (IHC) |
---|---|
1891 | -8,2 |
1892 | -12,8 |
1893 | -12,7 |
1894 | -18,1 |
1895 | -18,6 |
1896 | -2,6 |
1897 | -13,7 |
1898 | -14,8 |
1899 | 0,7 |
1900 | 16,8 |
1901 | 22,4 |
1902 | 7,3 |
1903 | -2,9 |
1904 | 7,9 |
1905 | -15,0 |
1906 | -3,9 |
1907 | -1,6 |
1908 | 3,7 |
1909 | -2,7 |
1910 | -29,8 |
1911 | -4,6 |
1912 | -3,7 |
1913 | -3,8 |
1914 | -10,2 |
1915 | -6,8 |
1916 | -0,6 |
1917 | -11,9 |
1918 | -19,7 |
1919 | -30,0 |
1920 | 5,5 |
1921 | -0,1 |
1922 | -16,9 |
1923 | -5,8 |
1924 | -18,3 |
1925 | -8,5 |
1926 | -11,2 |
1927 | 13,4 |
1928 | -11,1 |
1929 | -21,9 |
1930 | -16,2 |
1931 | -11,0 |
1932 | -0,5 |
1933 | -9,5 |
1934 | -0,8 |
1935 | -4,4 |
1936 | -13,4 |
1937 | -15,1 |
1938 | -18,8 |
1939 | -5,9 |
1940 | -7,7 |
1941 | -24,0 |
1942 | 4,5 |
1943 | -2,3 |
1944 | -0,3 |
1945 | -15,1 |
1946 | -12,9 |
1947 | -14,5 |
1948 | 2,3 |
1949 | -19,4 |
1950 | -12,5 |
1951 | 4,9 |
1952 | -0,9 |
1953 | 1,5 |
1954 | 4,7 |
1955 | 10,3 |
1956 | 3,7 |
1957 | -18,1 |
1958 | -6,2 |
1959 | -13,9 |
1960 | 6,6 |
1961 | -11,2 |
1962 | -10,9 |
1963 | -9,1 |
1964 | -23,1 |
1965 | 13,7 |
1966 | -7,2 |
1967 | -7,5 |
1968 | -12,2 |
1969 | -3,6 |
1970 | 9,2 |
1971 | -5,6 |
1972 | -7,8 |
1973 | 3,0 |
1974 | 14,9 |
1975 | -0,2 |
1976 | -7,6 |
1977 | -9,7 |
1978 | 1,6 |
1979 | 4,4 |
1980 | -15,8 |
1981 | -5,0 |
1982 | -11,9 |
1983 | 1,2 |
1984 | -5,0 |
1985 | 1,4 |
1986 | 5,9 |
1987 | -7,2 |
1988 | -10,5 |
1989 | -6,9 |
1990 | -1,8 |
1991 | -6,9 |
1992 | -12,2 |
1993 | -3,3 |
1994 | 0,5 |
1995 | -13,3 |
1996 | 0,8 |
1997 | 1,8 |
1998 | -11,7 |
1999 | 2,6 |
2000 | -0,5 |
2001 | -15,1 |
2002 | -35,8 |
2003 | -5,8 |
2004 | -1,3 |
2005 | 4,5 |
2006 | -2,5 |
2007 | 1,3 |
2008 | -8,9 |
2009 | -18,1 |
2010 | -2,7 |
2011 | 8,6 |
2012 | -8,1 |
2013 | 5,3 |
2014 | 1,1 |
2015 | -15,0 |
2016 | -5,9 |
2017 | -1,3 |
2018 | -14,5 |
Perspectives d’avenir
La multiplication des sécheresses pourrait avoir des répercussions profondes sur les forêts du Canada, aussi bien de façon directe, en ayant un effet sur la croissance et la survie des arbres, que de façon indirecte, en entraînant l’accroissement de la fréquence de perturbations liées à la sécheresse telles que des incendies et des infestations d’insectes.
Les sécheresses devraient devenir de plus en plus fréquentes dans de nombreuses régions qui sont déjà relativement sèches, telles que l’intérieur méridional de la Colombie‑Britannique et les provinces des Prairies (figure 3).
Certaines régions qui ne connaissaient pas auparavant de sécheresses fréquentes devraient également devenir plus sèches dans l’avenir. Les conditions actuelles dans les Prairies devraient se répandre vers le nord dans les régions méridionales de la forêt boréale. Un tel changement donnerait lieu à des forêts en moins bonne santé et à d’importants changements dans les écosystèmes forestiers.
Les régions humides, telles que les zones côtières du Pacifique et de l’Atlantique, devraient être moins touchées, compte tenu du peu de changement dans les valeurs de l’Indice d’humidité climatique (IHC) annuel estimées pour les 100 prochaines années. Toutefois, ces régions humides pourraient devenir plus susceptibles aux incidences des sécheresses saisonnières même si les IHC annuels restent positifs.
Définition des indicateurs de sécheresse
La sécheresse se distingue de l’aridité, laquelle est une caractéristique climatique distinctive des régions caractérisées par de faibles précipitations, telles que les déserts.
Trois indicateurs servent à comprendre la sécheresse :
- L'indice d’humidité climatique (IHC) exprime la différence entre les précipitations annuelles et l’évapotranspiration potentielle, c’est-à-dire la perte potentielle d’eau par évaporation d’un milieu couvert de végétation (voir les références, [en anglais seulement]). Un IHC positif révèle des conditions humides et des précipitations suffisantes au maintien d’une forêt à couvert fermé. À l’opposé, un IHC négatif indique des conditions climatiques sèches, qui peuvent au mieux soutenir des zones discontinues de type forêt-parc. L’IHC est particulièrement utile dans l’évaluation des conditions d’humidité des régions sèches telles que les Prairies.
- L'indice d’humidité du sol (IHS) se calcule à partir des données météorologiques quotidiennes mensuelles ou des bilans mensuels des précipitations et des températures, de l’altitude et de la capacité de rétention d’eau du sol (voir les équations).
- De faibles valeurs correspondent à des conditions plus sèches. L’IHS vise à fournir une mesure directe des changements d’humidité du sol dans la zone d’enracinement des arbres. Il est mieux adapté que l’IHC dans la représentation des sécheresses saisonnières dans les régions connaissant de fortes précipitations en hiver, telles que la Côte pacifique et l’Est canadien. Toutefois, le caractère récent de cet indicateur n’offre pas encore le même degré de fiabilité que l’IHC, lequel a été créé en 1997.
- L'indice de sévérité de sécheresse de Palmer (ISSP) se calcule à partir des précipitations, de la température, de la capacité de rétention de l’humidité du sol et de l’infiltration locale voir les références). Les valeurs positives et négatives représentent des conditions respectives plus humides et plus sèches que la moyenne historique à long terme (30 ans ou plus) d’une région donnée. Cet indicateur est le plus souvent utilisé dans le domaine de l’agriculture, mais il peut s’appliquer à la foresterie.
Sources et références de la sécheresse et de ses indicateurs
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- Allen, C. D., Breshears, D. D., et coll. 2015. On underestimation of global vulnerability to tree mortality and forest die-off from hotter drought in the Anthropocene [en anglais seulement]. Ecosphere 6, 1-55.
- Cook, E. R., Seager, R., et coll. 2007. North American drought: reconstructions, causes, and consequences [en anglais seulement]. Earth-Science Reviews 81, 93-134.
- Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) 2013. Changements climatiques 2013 : Les éléments scientifiques. Contribution du Groupe de travail I au cinquième rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Cambridge University Press, Cambridge (R.-U.) et New York (NY) : Cambridge University Press.
- Hogg, E. H. 1994. Climate and the southern limit of the western Canadian boreal forest. Revue canadienne de recherche forestière 24, 1835-1845.
- Hogg, E. H. 1997. Temporal scaling of moisture and the forest-grassland boundary in western Canada [en anglais seulement]. Agricultural and Forest Meteorology 84,115-122.
- Hogg, E. H., et Bernier, P. Y. 2005. Climate change impacts on drought-prone forests in western Canada. Forestry Chronicle 81, 675-682.
- Hogg, E. H., Brandt, J. P., et coll. 2008. Impacts of a regional drought on the productivity, dieback and biomass of western Canadian aspen forests [en anglais seulement]. Revue canadienne de recherche forestière 38, 1373-1384.
- Hogg E. H., Barr A. G., et coll. 2013. A simple Soil Moisture Index for representing multi-year drought impacts on aspen productivity in the western Canadian interior. Agricultural and Forest Meteorology 178-179, 173-182.
- Hogg, E.H., Michaelian, M., et coll. 2017. Recent climatic drying leads to age‐independent growth reductions of white spruce stands in western Canada. Global change biology, 23 (12), 5297-5308.
- Michaelian, M., Hogg, E. H., et coll. 2011. Massive mortality of aspen following severe drought along the southern edge of the Canadian boreal forest [en anglais seulement]. Global Change Biology 17, 2084-2094.
- Wang, Y., Hogg, E. H., et coll. 2014. Past and projected future changes in moisture conditions in the Canadian boreal forest. Forestry Chronicle 90, 678-691.
- Williams, A. P., Allen, C. D., et coll. 2013. Temperature as a potent driver of regional forest drought stress and tree mortality [en anglais seulement]. Nature Climate Change 3, 292-297.
Personnes-ressources du Service canadien des forêts
Ted Hogg, chercheur scientifique, interactions climat-végétation, Centre de foresterie du Nord
David Price, chercheur scientifique, modélisation des impacts des changements climatiques, Centre de foresterie du Nord
Outils d’adaptation et ressources disponibles
Trousse d’outils de Changements forestiers – liste d’outils d'adaptation aux changements climatiques et ressources disponibles
- Impacts du climat sur la productivité et la santé du peuplier faux-tremble
- Modèles climatiques à différentes échelles spatiales pour l’Amérique du Nord
- Cartes et données sur les sécheresses
- Rapport offrant une liste exhaustive des indicateurs éventuels de changement climatique et un cadre d’établissement de priorités
- Indicateurs du programme Changements forestiers
- Aubin, I., Boisvert‐Marsh, L., et coll. 2018. Tree vulnerability to climate change : Improving exposure-based assessments using traits as indicators of sensitivity [en anglais seulement]. Ecosphere, 9 (2).
- Boucher, D., Boulanger, Y., et coll. 2018. Current and projected cumulative impacts of fire, drought, and insects on timber volumes across Canada [en anglais seulement]. Ecological applications, 28 (5), 1245-1259.
- Chang, K. H., Price, D. T., et coll. 2014. Simulating impacts of water stress on woody biomass in the southern boreal region of western Canada using a dynamic vegetation model. Agricultural and Forest Meteorology 198, 142-154.
- Hember, R.A., Kurz, W.A., et coll. 2017. Relationships between individual‐tree mortality and water‐balance variables indicate positive trends in water stress‐induced tree mortality across North America [en anglais seulement]. Global change biology, 23 (4), 1691‑1710.
- Hogg E. H., Barr A. G., et coll. 2013. A simple Soil Moisture Index for representing multi-year drought impacts on aspen productivity in the western Canadian interior. Agricultural and Forest Meteorology 178-179, 173-182.
- Hogg, E.H., Michaelian, M., et coll. 2017. Recent climatic drying leads to age‐independent growth reductions of white spruce stands in western Canada [en anglais seulement]. Global change biology, 23 (12), 5297-5308.
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- Michaelian, M. 2015. Factors affecting fall down rates of dead aspen (Populus tremuloides) biomass following severe drought in west-central Canada. Global Change Biology 21, 1968-1979.
- Wang, Y., Hogg, E. H., et coll. 2014. Past and projected future changes in moisture conditions in the Canadian boreal forest. Forestry Chronicle 90, 678-691.
- Wang, Y., Hogg, E.H., et al. 2014. Past and projected future changes in moisture conditions in the Canadian boreal forest [en anglais seulement]. Forestry Chronicle 90, 678–691.
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