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Rapport technique thématique no. 17. - Surveillance à distance des écosystèmes : sélection de tendances mesurées à partir d’observations par satellite du Canada

Indice de végétation par différence normalisée (1985-2006)

Les chercheurs en observation de la Terre ont très tôt, dans l’ère des observations satellitaires, mis au point l’indice de végétation par différence normalisée (IVDN), qui est maintenant un indicateur reconnu et robuste de la vigueur de la végétation verte et de sa quantité. L’IVDN mesure le contraste entre la réflectance de la radiation solaire rouge, qui est absorbée par la chlorophylle, et la réflectance de la radiation solaire proche infrarouge (NIR), qui est reflétée par la structure interne des feuilles. De façon plus directe, l’IVDN représente la photosynthèse brute primaire (PBP) (Sellers 1985 et Myneni et al. 1995 dans Pouliot et al., 2009) et peut être utilisé comme un indicateur de la superficie des feuilles vertes (Myneni et al., 1998). L’IVDN est calculé dans une zone donnée au moyen de la formule

Formule pour le IVDN

formule

Description longue de la formule pour le IVDN

IDVN = (NIR - Rouge) divisé par (NIR + Rouge)

où :

NIR = intensité de la radiation proche infrarouge reflétée ;

Rouge = intensité de la radiation rouge reflétée.

L’étendue des valeurs de l’IVDN va de -1 à +1. Les nuages, l’eau et la neige se traduisent par des valeurs négatives, les zones dénudées de sol et de roche donnent des valeurs qui se situent autour de 0, et les zones de végétation dense sont associées à des valeurs qui approchent 1. Différents types de végétation ont aussi différentes valeurs d’IVDN. Par exemple, les feuillus de début de succession ont une valeur d’IVDN plus élevée que les conifères de fin de succession (Myneni et Williams, 1994 dans Pouliot et al., 2009).

Plusieurs ensembles de données d’échelle mondiale ont été compilés aux fins de l’IVDN, au moyen de capteurs AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer). Des méthodes d’analyse différentes des données AVHRR et/ou des analyses réalisées au cours de différentes périodes peuvent donner lieu à des tendances d’IVDN différentes, voire contradictoires (Alcaraz-Segura et al., 2010). L’ensemble de données utilisé dans la présente analyse a été élaboré par le CCT (Pouliot et al., 2009) au moyen de données AVHRR d’une résolution de 1 km (Latifovic et al., 2005). Les chercheurs du CCT ont analysé les tendances concernant le pic annuel atteint par l’IVDN au cours d’une période de 22 ans (de 1985 à 2006), et leurs résultats sont examinés dans le présent document à l’échelle des écozones+. Les changements de l’IVDN sont utilisés comme indicateurs des changements survenus dans la productivité primaire.

Méthodes

Pouliot et al. (2009) ont mis sur pied une approche complète et rigoureuse pour le traitement des nouvelles images composites AVHRR sur 10 jours, d’une résolution de 1 km, et pour l’analyse des résultats. Ils ont moyenné les données dans l’espace à une résolution de 3 km, et ont calculé les valeurs maximales annuelles de saison de croissance en établissant la moyenne des trois valeurs d’IVDN les plus fortes pour toutes les images composites de juillet-août. Le caractère significatif des tendances analysées pour chaque site a été évalué selon un intervalle de confiance de 95 %, au moyen du test de Mann-Kendall. Les cartes ne montrent donc que les sites pour lesquels les tendances sont significatives. Les méthodes détaillées sont décrites dans Pouliot et al. (2009).

L’ensemble de données du CCT a permis d’améliorer les corrections et d’obtenir une résolution supérieure à celle de l’ensemble de données GIMMS (Global Inventory Monitoring and Modeling Studies), soit l’ensemble de données IVDN à l’échelle mondiale le plus utilisé à l’heure actuelle.

Dans le présent document, les tendances significatives (p < 0,05) sont présentées par écozone+ et comparées visuellement à la carte de la couverture terrestre de 1995 (voir Changements dans la couverture terrestre, à la page3), de manière à faciliter l’analyse des tendances de l’IVDN relatives à la couverture terrestre.

Pouliot et al. (2009) ont également examiné l’incidence du climat et des changements dans la couverture terrestre sur les tendances observées concernant l’IVDN. Ils ont examiné l’incidence du climat en calculant un indice de l’incidence des tendances climatiques (IITC) pour chaque région d’après une analyse de corrélation entre les données rectangulaires sur les températures et les précipitations moyennes (Mitchell 2005 dans Pouliot et al., 2009) et les pics annuels de l’IVDN. Une analyse de l’incidence des changements dans la couverture terrestre sur l’IVDN a été menée dans les régions pour lesquelles des données de séries chronologiques Landsat (régions 5, 6 et 8 dans la figure 9) ou des données du Recensement de l’agriculture (région 7 dans la figure 9) étaient disponibles. Ces résultats sont exposés dans le présent document par écozone+.

Figure 9. Régions étudiées dans le but d’analyser l’incidence du forçage climatique et de la nature de la couverture terrestre sur les tendances affichées par l’IVDN. Les régions 1 à 4 sont considérées comme étant septentrionales, tandis que les régions 5 à 8 sont considérées comme étant méridionales.

carte

Description longue pour la figure 9

Cette carte montre les régions d’étude qu’ont utilisées Pouliot et al. (2009) pour examiner l’incidence du forçage climatique et de la nature de la couverture terrestre sur les tendances affichées par l’indice de végétation par différence normalisée (IVDN). Neuf régions différentes sont illustrées (1-taïga des plaines, 2-Arctique au Nunavut, 3-Arctique dans le nord du Québec, 4-Bouclier boréal/taïga du Bouclier au Labrador, 5-Bouclier boréal dans le sud du Québec, 7-Prairies et 8-maritime du Pacifique). Les régions 1 à 4 sont considérées comme étant septentrionales, tandis que les régions 5 à 8 sont considérées comme étant méridionales.

Les régions 1 à 4 sont considérées comme étant septentrionales, tandis que les régions 5 à 8 sont considérées comme étant méridionales.

Source : carte adaptée de Pouliot et al. (2009).

Vérifications de la qualité et limites

Dans les régions où le sol est visible, la réflectance de celui-ci peut agir sur la valeur de l’IVDN. L’apparence de changements du sol basés sur la teneur en humidité et, conséquemment, sur l’humidité du sol, agit aussi sur l’IVDN dans les régions où la végétation est faible ou modérée et laisse voir le sol (Huete et Jackson, 1987; Huete et Jackson, 1988). L’IVDN est aussi limité par le fait qu’il devient moins sensible aux changements de la verdure à mesure que sa valeur augmente. Par exemple, plus la valeur de l’IVDN se rapproche de 1, plus l’augmentation de la verdure devra être grande pour hausser cette valeur d’un même incrément (Gilabert et al., 1996; Santin-Janin et al., 2009).

Deux vérifications de la qualité ont été réalisées sur l’ensemble de données IVDN AVHRR sur 1 km utilisé dans la présente analyse (Pouliot et al., 2009). La première vérification consistait à comparer quantitativement cet ensemble de données sur l’IVDN avec un autre ensemble de données sur l’IVDN dérivé de données Landsat à haute résolution (30 m) pour deux régions de toundra (la région 1 de l’écozone+ de la taïga des plaines et la région 3 de l’écozone+ de l’Arctique, voir la figure 9). Les tendances affichées par l’IVDN, calculées d’après l’ensemble de données AVHRR (résolution d’un kilomètre), correspondaient bien avec les données Landsat, avec une erreur absolue moyenne de 4,5 % dans la région 1 et de 6,8 % dans la région 3.

La deuxième vérification de la qualité consistait à examiner les tendances affichées par l’IVDN dans toutes les zones brûlées entre 1960 et 2004 (2004 base de données sur les incendies de Fraser et al., 2004 et Zhang et al., 2004 a,b dans Pouliot et al., 2009) dans les huit régions afin de vérifier si l’on pouvait observer la dynamique attendue d’incendies et de régénération. Dans les zones récemment touchées par des feux (1994-2004), on a constaté que les tendances affichées par l’IVDN étaient toutes négatives, ce qui est vraisemblablement dû à la quantité réduite de végétation présente. Les tendances étaient positives dans les zones touchées par des feux entre 1980 et 1990 du fait que la régénération aurait prédominé. Les tendances étaient généralement positives ou voisines de zéro dans les zones touchées par des feux avant 1980 (1960-1980). Ces résultats donnent à penser qu’il existe une concordance raisonnable entre les tendances attendues et observées affichées par l’IVDN.

Résultats

Dans une proportion de 22 % du territoire canadien, l’IVDN affichait une tendance significativement positive (p < 0,05), tandis que seulement 0,5 % était associé à une tendance significativement négative de ce même indice (figure 10). Une petite zone dans l’écozone+ des Prairies, proche de l’Alberta, de la Saskatchewan et de la frontière américaine, affichait une tendance négative. De plus, un certain nombre de parcelles associées à des tendances négatives ont été relevées dans l’ouest des écozones+ du Bouclier boréal et de la taïga du Bouclier, dans le sud de l’écozone+ de la taïga des plaines et dans le centre-ouest de la Cordillère montagnarde, ce qui correspond aux zones touchées par le dendroctone du pin ponderosa.

Figure 10. Tendances significatives (p < 0,05) affichées par les valeurs maximales annuelles de l’IVDN entre 1985 et 2006.

carte

Description longue pour la figure 10

Cette carte montre les tendances significatives des valeurs maximales annuelles de l’indice de végétation par différence normalisée (IVDN) de 1985 à 2006. Dans une proportion de 22 % du territoire canadien, l’IVDN affichait une tendance positive significative (p < 0,05), tandis que seulement 0,5 % était associé à une tendance négative significative de ce même indice. Bien qu’elles soient largement réparties dans tout le pays, les tendances positives les plus marquées étaient observées dans les régions de la toundra et de la taïga arctiques, de la toundra alpine, de la côte du Pacifique et de l’est des Prairies. L’écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve affichait le plus haut pourcentage de terres associées à des tendances positives, celles-ci étant observées sur près de 41 % de la superficie de l’écozone+. Une petite aire dans l’écozone+ des Prairies, proche de la frontière entre l’Alberta/la Saskatchewan et les États‑Unis, affichait une tendance négative. De plus, plusieurs parcelles associées à des tendances négatives ont été repérées dans l’ouest des écozones+ du Bouclier boréal et de la taïga du Bouclier, dans le sud de l’écozone+ de la taïga des plaines et dans le centre-ouest de l’écozone+ de la Cordillère montagnarde, ce qui correspond aux zones touchées par le dendroctone du pin ponderosa.

Source : carte adaptée de Pouliot et al. (2009).

Bien que largement réparties dans tout le pays, les tendances positives les plus marquées étaient observées dans les régions de la toundra et de la taïga arctique, de la toundra alpine, sur la côte du Pacifique et dans l’est des Prairies. L’écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve affichait le plus haut pourcentage de terres associées à des tendances positives, celles-ci étant observées sur près de 41 % de la superficie de l’écozone+ (figure 10, tableau 1).

L’analyse du forçage climatique effectuée par Pouliot et al. (2009) a révélé une relation linéaire modérée pour toutes les régions (voir la figure 9 à la page 19 pour une liste des régions analysées), les variables de la température étant les plus étroitement corrélées aux tendances affichées par l’IVDN dans les régions septentrionales (régions 1 à 4), et celles des précipitations étant les plus étroitement corrélées aux tendances affichées par l’IVDN dans les régions méridionales (régions 5 à 8). L’IITC montre que les tendances affichées par l’IVDN dans les régions septentrionales subissent plus fortement l’incidence du climat que dans les régions méridionales.

Les résultats de l’analyse des répercussions des changements dans la couverture terrestre indiquent que la tendance positive affichée par l’IVDN dans le sud résulte principalement des changements dans la couverture terrestre, particulièrement sur l’île de Vancouver, dans l’écozone+ maritime du Pacifique, où une succession vigoureuse suivant des coupes a mené à une hausse de l’IVDN, ainsi que dans l’écozone+ des Prairies, où la hausse de l’IVDN correspond à une expansion des terres cultivées (Pouliot et al., 2009).

Tableau 1. Superficies des zones où les tendances affichées par l’IVDN sont à la hausse et en baisse, par écozone+, entre 1985 et 2006
Écozone+Superficie avec tendance ­ (km2)Superficie avec tendance ¯ (km2)
Arctique2 281 558 (12,2 %)3 303 (0,1 %)
Taïga des plaines116 163 (22,7 %)7 470 (1,5 %)
Taïga du Bouclier415 278 (36,5 %)8 730 (0,8 %)
Bouclier boréal335 205 (21,0 %)14 742 (0,9 %)
Maritime de l’Atlantique33 408 (16,5 %)720 (0,4 %)
Plaines à forêts mixtes15 876 (20,8 %)666 (0,6 %)
Plaines boréales130 554 (35,1 %)3 861 (0,6 %)
Prairies157 491 (35,3 %)1 116 (0,2 %)
Taïga de la Cordillère118 449 (23,8 %)189 (0,1 %)
Cordillère boréale103 833 (32,2 %)594 (0,1 %)
Maritime du Pacifique63 864 (29,8 %)387 (0,2 %)
Cordillère montagnarde122 391 (4,9 %)4 527 (1,1 %)
Plaines hudsoniennes16 713 (4,9 %)405 (0,1 %)
Bassin intérieur de l’Ouest16 713 (30,1 %)1 035 (1,9 %)
Forêt boréale de Terre-Neuve43 290 (40,9 %)0 (0 %)
Total au Canada1 967 535 (22,3 %)47 745 (0,5 %)

Écozone+ de l’Arctique

Les secteurs de l’écozone+ de l’Arctique qui affichent des hausses notables de l’IVDN englobent la partie nord de l’île Banks, les péninsules Dundas et Sabine de l’île Melville, la rive sud de la baie Bowman sur l’île de Baffin, la zone située le long de la rive nord-ouest de la baie d’Hudson et la partie de la péninsule du Labrador située dans l’écozone+ de l’Arctique, principalement les plus faibles élévations bordant la baie d’Ungava (figure 10). Tous ces secteurs (à l’intérieur de l’écozone+ de l’Arctique) présentent une végétation de toundra.

L’IITC calculé pour les régions 2 et 3 (figure 9, en page 19) par Pouliot et al. (2009) révèle que les tendances de l’IVDN dans ces régions de l’écozone+ de l’Arctique sont fortement influencées par le climat. De manière générale, l’IVDN dans les régions nordiques (régions 1 à 4, figure 9) a été corrélé de manière négative aux précipitations et de manière positive à la température (Pouliot et al., 2009).

Olthof et al. (2008) ont examiné les tendances affichées par l’IVDN dans une partie de l’écozone+ de l’Arctique correspondant grosso modo à la région 3 (figure 9) en utilisant le même ensemble de données AVHRR sur l’IVDN que celui sur lequel repose la présente analyse ainsi que des données Landsat à résolution élevée (30 m). Ils ont constaté que les communautés dominées par des lichens affichent, de façon constante, des tendances d’IVDN plus basses que les communautés dominées par des plantes vasculaires, même si toutes affichent des tendances à la hausse. Ce résultat est conforme à ceux des études réalisées au sol (Arft et al., 1999; par exemple Sturm et al., 2001; Hollister et al., 2005; Tape et al., 2006; Walker et al., 2006) et a été attribué à l’augmentation de la vigueur et de la biomasse des plantes vasculaires ainsi qu’à une croissance moindre des lichens due à la sécheresse (Olthof et al., 2008).

Écozone+ de la taïga des plaines

Une vaste zone associée à une forte augmentation de l’IVDN a été délimitée dans la région septentrionale de cette écozone+, correspondant à une vaste forêt de conifères s’étendant du nord du Grand lac de l’Ours jusqu’à l’est de la vallée du Mackenzie. Une parcelle semblable mais de plus petite dimension associée à une augmentation de l’IVDN a été découverte dans la vallée du bas Mackenzie. Plus au sud, les zones associées à des hausses de l’IVDN sont plus isolées. Un secteur, qui n’a connu aucun incendie récent et où l’on enregistre un déclin de l’IVDN, se trouve à l’ouest du Grand lac des Esclaves.

La région 1 (figure 9 en page 19), utilisée au cours de l’analyse du forçage climatique menée par Pouliot et al. (2009), se situe à l’intérieur de l’écozone+ de la taïga des plaines. L’IITC calculé pour cette région révèle que l’IVDN subit fortement l’incidence du climat, avec une valeur plus élevée de l’IITC que pour toutes les autres régions analysées. En général, l’IVDN dans les régions septentrionales (régions 1 à 4, figure 9 en page 19) était négativement corrélé aux précipitations et positivement corrélé à la température (Pouliot et al., 2009).

Olthof et al. (2008) ont examiné les tendances affichées par l’IVDN dans une partie de l’écozone+ de la taïga des plaines correspondant grosso modo à la région 1 de la figure 9 en utilisant le même ensemble de données AVHRR sur l’IVDN que celui sur lequel repose la présente analyse ainsi que des données Landsat à haute résolution (30 m). Ils ont constaté que les communautés dominées par des lichens affichent, de façon constante, des tendances d’IVDN plus basses que les communautés dominées par des plantes vasculaires, même si toutes affichent des tendances à la hausse. Ce résultat est conforme à ceux des études réalisées au sol (Arft et al., 1999; par exemple Sturm et al., 2001; Hollister et al., 2005; Tape et al., 2006; Walker et al., 2006) et a été attribué à l’augmentation de la vigueur et de la biomasse des plantes vasculaires ainsi qu’à une croissance moindre des lichens due à la sécheresse (Olthof et al., 2008).

Écozone+ de la taïga du Bouclier

Les tendances affichées par l’IVDN ont augmenté dans une zone de taille appréciable située dans la partie nord-est de l’écozone+ (figure 10). Les hausses étaient les plus prononcées au sud de la baie d’Ungava, une région dominée par une végétation de toundra, et au sud du Labrador, une région dominée par des forêts de conifères et des arbustaies. La zone qui s’étend entre ces deux « points chauds » présente également une tendance positive, quoique moins prononcée, au cours de la même période. La tendance positive observée au sud de la baie Hamilton et du lac de Melville, au Labrador, n’a pas été observée dans la plupart des autres études, à l’exception de celle de Slayback et al. (2003) dont les analyses donnent à penser que la hausse des tendances affichées par l’IVDN dans ce secteur est récente. Une zone de taille appréciable associée à un IVDN affichant des tendances à la hausse a également été découverte dans la partie nord-ouest de la taïga du Bouclier. Cette zone est principalement couverte de forêts de conifères, mais l’on y trouve aussi des arbustes et de la végétation de toundra.

La région 4, telle que définie au cours de l’analyse du forçage climatique menée par Pouliot et al. (2009), est incluse dans la partie est de l’écozone+ de la taïga du Bouclier. L’IITC calculé pour cette région révèle que l’IVDN y subit fortement l’effet du climat, bien qu’un peu moins que dans les écozones+ de la taïga des plaines et de l’Arctique. En général, l’IVDN dans les régions septentrionales (régions 1 à 4, figure 9) était négativement corrélé aux précipitations et positivement corrélé à la température (Pouliot et al., 2009).

Écozone+ du Bouclier boréal

La zone marquée par des tendances significativement positives affichées par l’IVDN au sud du Labrador se poursuit dans l’est de l’écozone+ du Bouclier boréal, au Québec, principalement dans des secteurs couverts de forêts de conifères, mais aussi dans des arbustaies. Dans cette région, la tendance positive n’a pas été observée dans la plupart des autres études, à l’exception de celle de Slayback et al. (2003), dont les analyses donnent à penser que la hausse des tendances affichées par l’IVDN dans ce secteur est récente. De fortes hausses ont été observées dans des zones isolées situées plus à l’ouest, au centre du Québec, les plus fortes hausses ayant été observées dans des arbustaies. Plus à l’ouest, une parcelle importante de forêts mixtes située juste au nord du lac Supérieur affichait des tendances à la hausse, de même qu’une parcelle semblable située juste à l’ouest du lac Nipigon. Encore plus à l’ouest, on a observé bon nombre de parcelles isolées affichant des valeurs positives de l’IVDN ainsi qu’un plus faible nombre affichant des valeurs négatives pour cet indice. Les tendances de l’indice dans cette zone sont liées au processus dynamique de feux de friches et de régénération qui est fréquemment observé dans la partie ouest de l’écozone+ du Bouclier boréal. Ce ne sont pas toutes les hausses de l’IVDN observées pour cette région qui résultent de la régénération consécutive aux incendies. Dans le cadre d’une analyse de sites récemment brûlés et non brûlés reposant sur le même ensemble de données AVHRR sur l’IVDN concernant la région de la forêt boréale du centre du Canada, Alcaraz-Segura et al. (2010) ont observé des hausses de l’IVDN dans tous les sites récemment brûlés (depuis 1984) et dans la moitié des sites non brûlés analysés.

Les régions 4 et 5 telles que définies au cours de l’analyse du forçage climatique de Pouliot et al. (2009), correspondent aux parties québécoises nord-est et centre-sud de l’écozone+ du Bouclier boréal. Les IITC calculés pour ces régions révèlent que l’IVDN, dans la région nord-est du Bouclier boréal, subit fortement l’effet du climat, tandis que l’IVDN dans la région québécoise centre-sud du Bouclier boréal subit moins l’effet du climat. En général, l’IVDN dans les régions septentrionales (régions 1 à 4) était négativement corrélé aux précipitations et positivement corrélé à la température tandis que, dans les régions méridionales (régions 5 à 8), il était positivement corrélé aux précipitations et négativement corrélé à la température (Pouliot et al., 2009).

Écozone+ maritime de l’Atlantique

L’IVDN a connu une hausse significative dans les zones de forêts mixtes qui se trouvent le long de la Gaspésie et sur la plus grande partie de l’île du Cap-Breton (figure 10). Les tendances à la hausse pourraient être associées à l’exploitation forestière commerciale, qui s’est traduite par une augmentation de la proportion d’arbres feuillus, mais l’on doit mener des études plus détaillées si l’on veut confirmer cette hypothèse. Il est important de noter que les forêts à feuilles caduques et les forêts mixtes à feuilles caduques, qui constituent une grande partie de cette écozone+, affichent des valeurs de l’IVDN proches du point de saturation (Myneni et Williams, 1994 dans Pouliot et al., 2009), (voir Vérifications de la qualité et limites, à la page 20) ce qui rend plus difficile la détection des légères variations de l’IVDN.

Écozone+ des plaines à forêts mixtes

Cette écozone+ est dominée par les modifications humaines du paysage associées à l’aménagement urbain, à la culture à grande échelle et à l’exploitation forestière à des fins commerciales. On a relevé quelques zones associées à un IVDN affichant des tendances négatives, à l’ouest de Toronto; ces zones sont probablement touchées par l’expansion urbaine. De vastes zones où les tendances affichées par l’IVDN sont positives ont été découvertes, la plupart du temps sur des territoires agricoles. Une analyse plus détaillée s’impose si nous voulons attribuer une cause à ces tendances et interpréter leur importance sur le plan écologique.

Écozone+ des plaines boréales

Les tendances significatives affichées par l’IVDN étaient généralisées mais variables. La plus grande partie de l’écozone+ qui affichait des tendances positives se trouvait dans le territoire agricole, et l’on pouvait observer certaines parcelles associées à de fortes tendances positives dans la forêt et dans l’arbustaie au sud et à l’ouest du lac Athabasca. Deux petites parcelles dont l’IVDN affichait des tendances fortement négatives semblaient être associées à l’exploitation des sables bitumineux de l’Athabasca.

Écozone+ des Prairies

L’IVDN d’une petite partie de l’écozone+ des Prairies s’étendant, dans le sud de l’Alberta, entre le lac Pakowki et la limite de la Saskatchewan, affichait une forte tendance négative. L’IVDN de la plupart des autres secteurs de cette écozone+ affichait des tendances positives significatives, en particulier en Alberta, à l’ouest de Lethbridge, et en Saskatchewan, à l’ouest de Moose Jaw (figure 10).

Dans une zone aride telle que l’écozone+ des Prairies, l’humidité joue un rôle important dans la valeur de l’IVDN, parce que la verdure de la végétation dans cette écozone+ est très sensible à la quantité et au moment des précipitations. Il est possible que l’augmentation de la verdure qui a suivi la période de sécheresse ayant sévi de 2000 à 2002 (Bonsal et Regier, 2007) puisse être responsable de la tendance positive affichée par l’IVDN. En outre, on a constaté que les augmentations des tendances affichées par l’IVDN dans la partie saskatchewanaise de l’écozone+ étaient fortement corrélées à l’augmentation de la superficie occupée par le territoire agricole, ce qui semble indiquer que la couverture terrestre est un déterminant important des tendances affichées par l’IVDN dans cette écozone+ (Pouliot et al., 2009).

Les augmentations de l’IVDN dans cette écozone+ ont aussi été montrées par Slayback et al. (2003), Zhou et al. (2001) et Tateishi et Ebata (2004).

Écozone+ de la taïga de la Cordillère

L’IVDN s’est élevé de façon significative dans les zones d’arbustes et de végétation de toundra situées au sud des monts Mackenzie et s’étendant à l’ouest de la vallée du Mackenzie (figure 10).

Écozone+ de la Cordillère boréale

Une zone vaste mais irrégulière affichant un IVDN à la hausse a été délimitée dans la région centrale de cette écozone+, marquée par la présence éparse de conifères, d’arbustes et de végétation de toundra (figure 10). Bien qu’un IITC n’ait pas été calculé pour cette écozone+, il est probable que les tendances affichées par l’IVDN soient corrélées au climat, puisqu’un réchauffement marqué (particulièrement en hiver) a lieu dans cette écozone+ (Zhang et al., 2011) et que la majeure partie de la Cordillère boréale demeure un milieu sauvage intact (Secrétariat du RETE, 2011).

Écozone+ maritime du Pacifique

L’IVDN a augmenté sur de vastes parties de cette écozone+ (figure 10). En particulier, la plus grande partie de l’île de Vancouver a enregistré une hausse significative de l’IVDN. Les tendances à la hausse affichées par cet indice sur l’île de Vancouver (région 8 dans figure 9) étaient fortement corrélées aux changements survenus dans la couverture terrestre (Pouliot et al., 2009).

Écozone+ de la Cordillère montagnarde

L’IVDN a augmenté dans la plus grande partie de l’écozone+, notamment à des altitudes plus élevées où dominent les arbustes et la végétation de toundra (figure 10). À des altitudes moindres, les hausses de l’IVDN ont été principalement observées dans des zones de forêts mixtes. Ces zones de faible altitude associées à une hausse de l’IVDN pourraient représenter des mélanges de peuplements forestiers adultes et de blocs de coupe à des stades précoces de succession, qui affichent des valeurs de l’IVDN supérieures à celles que l’on observe pour les forêts de conifères adultes. Les tendances négatives constatées dans le centre de la Colombie-Britannique correspondent à une zone connue de dommages dus au dendroctone du pin ponderosa, qui est présent dans la zone depuis 1994 environ (BCMF, 2003 dans Pouliot et al., 2009). L’étendue de la zone associée à un IVDN affichant des tendances négatives (figure 10) est plus faible que celle de la zone correspondant aux dépeuplements dus au dendroctone du pin ponderosa en raison de la résolution des données AVHRR, des variations locales de la gravité des dommages et de la place de la perturbation dans la série chronologique. Il est possible que des dommages plus récents (survenus entre 2003 et 2006) ne soient pas pris en considération, car ces points peuvent être vus comme des valeurs aberrantes dans l’analyse robuste des tendances observées (Pouliot et al., 2009).

Écozone+ des plaines hudsoniennes

Une partie relativement restreinte de cette écozone+ était associée à des tendances significatives affichées par l’IVDN. Les zones où l’IVDN avait augmenté se situaient dans les basses terres de l’écozone+, qui sont dominées par les milieux humides (figure 10).

Écozone+ du bassin intérieur de l’Ouest

L’IVDN a augmenté dans cette écozone+, dans des parties couvertes de forêts mixtes, et cette hausse pourrait résulter de la régénération qui a suivi une exploitation forestière à grande échelle (figure 10). L’indice a décliné de manière significative sur une superficie éparse représentant environ 2 % de cette écozone+, dans des zones qui sont classées principalement comme forêts de conifères. La cause de ces tendances négatives est inconnue. Les tendances négatives affichées par l’IVDN peuvent indiquer l’occurrence de sécheresse dans l’écozone, bien qu’une analyse de l’indice Palmer de gravité des sécheresses dans cette écozone+ entre 1950 et 2006 n’ait pas révélé l’existence de changements significatifs au cours de cette période (Zhang et al., 2011).

Écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve

La plus grande proportion (41 %) (figure 10 et tableau 1. ) de la zone affichant un IVDN en hausse se trouve dans cette écozone+. La majorité de la zone centre-nord de Terre-Neuve présentait une hausse de l’IVDN. Cette hausse semble trouver son centre au sud de la ville de Grand Falls-Windsor. Le secteur est caractérisé par une vaste arbustaie et un faible couvert forestier. Il est possible que le réchauffement climatique ait permis à cette végétation limitée par le climat de gagner en densité et en vigueur.

Analyse

Plusieurs études à long terme de l’IVDN reposant sur des données recueillies par des capteurs AVHRR embarqués sur des satellites météorologiques à orbite polaire de la NOAA ont révélé des hausses statistiquement significatives sur un territoire allant de l’Alaska jusqu’à la baie d’Ungava au cours de différentes périodes s’échelonnant des années 1980 à aujourd’hui (Myneni et al., 1997; par exemple Los et al., 2000; Kawabata et al., 2001; Zhou et al., 2001; Slayback et al., 2003; Goetz et al., 2005). Le consensus, parmi les scientifiques, veut que l’on attribue ces changements aux effets du changement climatique, plus particulièrement au réchauffement. Des études plus détaillées ont montré qu’il y avait une augmentation des superficies couvertes d’herbes et d’arbustes (Arft et al., 1999; par exemple Sturm et al., 2001; Hollister et al., 2005; Tape et al., 2006; Walker et al., 2006; Olthof et al., 2008; Olthof et Pouliot, 2010) qui, par ricochet, pourraient entraîner des hausses à long terme de l’IVDN. Combinée aux observations sur place, l’analyse des tendances affichées par l’IVDN fournit des indications supplémentaires que les effets du changement climatique se produisent déjà dans les régions septentrionales.

Plus au sud, les zones associées à des augmentations des tendances affichées par l’IVDN méritent d’être étudiées, car ces tendances varient selon la période d’analyse et l’ensemble de données utilisé. Même si aucune étude ne montre de grandes zones de réduction de l’IVDN, d’autres activités de recherche ont relevé davantage de parcelles associées à des tendances négatives de l’IVDN dans la forêt boréale au moyen de l’ensemble de données GIMMS AVHRR, d’une résolution de 8 km (Goetz et al., 2005; Bunn et Goetz, 2006). Ces tendances ont été attribuées à des facteurs potentiels comme les incendies, le stress de sécheresse, la limitation des nutriments et les dommages causés par les maladies et les insectes. Une comparaison effectuée entre les deux ensembles de données a montré que l’ensemble de données GIMMS pourrait présenter un biais en faveur des tendances négatives (Alcaraz-Segura et al., 2010). Comme les résultats indiquent un risque de réduction de la productivité primaire dans les zones de forêt boréale (qui agirait sur le bilan du carbone), il importe d’effectuer un suivi pour connaître l’étendue de ces effets négatifs.

En conclusion, cette étude révèle un réel verdissement du nord vraisemblablement lié au changement climatique, un cycle normal d’incendie et de régénération dans la forêt boréale et un verdissement possible lié à un changement de la distribution des âges des forêts dans la zone faisant l’objet d’une exploitation commerciale. Un verdissement est également observé dans les territoires agricoles et urbains établis et doit faire l’objet d’études plus poussées.