Sauter l'index du livret et aller au contenu de la page

Biodiversité dans les rivières et lacs du Canada

Tendances des régimes hydrologiques

Retournez à la table des matières

Contenu de la page

Les Relevés hydrologiques du Canada coordonnent la base de données nationale, HYDAT (Environnement Canada, 2006b), qui, depuis 2006, contient des renseignements hydrométriques nationaux pour plus de 2 500 stations de surveillance actives du débit et du niveau d’eau et plus de 5 500 autres stations abandonnées situées sur les lacs, les rivières et les cours d’eau partout au Canada. La plupart des stations se trouvent dans la moitié sud du pays, près des centres de population et de développement – dans le nord, il existe moins de stations et moins de données sur plusieurs années consécutives (Figure 8).

Figure 8. Distribution des stations actuelles et des anciennes stations hydrométriques dans l'ensemble du Canada : a) lacs naturels; b) lacs régularisés; c) rivières naturelles; d) rivières régularisées

la carte ci-dessous est composée de quatre cartes du Canada dont les points représentent la distribution des stations actuelles
Source : Données d'Environnement Canada (2006b)

Description longue pour la Figure 8.

Cette figure est composée de quatre cartes du Canada dont les points représentent la distribution des stations actuelles et des anciennes stations de jaugeage dans l'ensemble du Canada, au bord de lacs, de rivières et de cours d'eau. Il y a une carte distincte pour les lacs naturels, les lacs régularisés, les rivières naturelles et les rivières régularisées. La plupart des stations se trouvent dans la moitié sud du pays, près des centres de population et de développement. Elles sont moins nombreuses dans le nord.

Haut de la page

Les Relevés hydrologiques du Canada font la distinction entre les stations hydrométriques des sites naturels et celles des sites régularisés. Les sites dits « naturels » comportent des stations hydrométriques pour lesquelles la régulation ou l’impact en amont est minima (Environnement Canada, 2010b). L’altération des caractéristiques hydrologiques des sites régularisés, selon les prélèvements, les retenues et les dérivations, varie à l’échelle régionale. Bien que pour certains sites, des observations quotidiennes soient effectuées depuis le début du XIXe siècle, la plupart des données de la base HYDAT ont été recueillies entre les années 1970 et le début des années 1990 (Figure 9). La rationalisation du réseau menée dans les années 1990 a entraîné une diminution importante du nombre de stations, ce qui a réduit la couverture spatiale du réseau. Il semble que les activités initiales de surveillance aient porté davantage sur les bassins de rivières et de lacs régularisés. Même si tous les types de sites affichent une augmentation récente de la surveillance, c’est pour les rivières naturelles que la hausse semble la plus marquée. Les stations comprises dans la base HYDAT ont recueilli pour la plupart des données qui s’étendent sur moins de 18 années consécutives (Figure 10). Des données continues à long terme étant nécessaires pour surveiller les tendances actuelles et faire des prévisions quant aux tendances futures dans les régimes hydrologiques, il est essentiel de maintenir en place les stations qui sont actives depuis longtemps et d’activer de nouvelles stations là où un suivi des tendances est requis, notamment pour l’évaluation continue des changements climatiques.

Figure 9. Nombre de sites ayant des enregistrements des conditions hydrologiques pour les rivières et lacs naturels et régularisés, de 1800 à 2006

Le graphique ci-dessous montre linéaire présente le nombre de sites ayant des enregistrements des conditions hydrologiques
Source : Données d'Environnement Canada (2006b)

Description longue pour la Figure 9.

Ce graphique linéaire présente le nombre de sites ayant des enregistrements des conditions hydrologiques pour les rivières et lacs naturels et régularisés, de 1800 à 2006. Bien que pour certains sites, des observations soient effectuées depuis le début du XIXe siècle, la plupart des données ont été recueillies entre les années 1970 et le début des années 1990. Au cours des années 1990, il y a eu une diminution importante du nombre de stations, ce qui a réduit la couverture spatiale du réseau. Il semble que les activités initiales de surveillance aient porté davantage sur les bassins de rivières et de lacs régularisés. Même si tous les types de sites affichent une augmentation récente de la surveillance, c'est pour les rivières naturelles que la hausse semble la plus marquée.

Haut de la page

Figure 10. Histogramme de fréquence pour le nombre total d'années sur lesquelles s'étendent les données (ensemble des sites hydrométriques)

La figure ci-dessous montre le nombre d'années des conditions hydrologiques
Source : Données d'Environnement Canada (2006b)

Description longue pour la Figure 10.

Ce graphique à barres montre les informations suivantes :

Nombre d'années des conditions hydrologiquesFréquence
31 222
6942
9671
12500
15384
18384
21349
24282
27298
30257
33242
36248
39287
42236
45279
48168
51197
54144
57116
6082
6351
6674
6962
7248
7535
7834
8162
8446
8751
9039
9345
96110
9985
10228
10514
1087
1112
1141
1171
1201
1230
1260
1293
1320
1351
1380
1410
1440
1470
1502
1531
1561
1590
1620
1650
1680
1710
1740
1770
1800
1830
1860
1890
1920
1951
1982

Haut de la page

Tendances hydroécologiques

Les communautés aquatiques sont généralement adaptées à la variabilité interannuelle naturelle du régime d'écoulement en ce qui concerne l'ampleur, le moment et la prévisibilité des crues et des étiages (Jowett et Duncan, 1990). Des études antérieures ont analysé de façon quantitative l'importance écologique des composantes du régime d'écoulement à des fins de recherche hydroécologique. L'objectif était également d'instaurer des recommandations relativement au débit environnemental et d'élaborer des méthodes connexes (par exemple Monk et al., 2008). Les recherches ont porté sur les tendances relatives aux régimes hydrologiques dans l'ensemble de l'Amérique du Nord (voir les exemples du Tableau 2). À titre d'exemple, Schindler et Donahue (2006) ont constaté que le débit moyen en été (de mai à août) de la rivière Athabasca a baissé de 20 % depuis 1958. Des changements ont également été signalés dans les facteurs déterminants du régime hydrologique – p. ex. les précipitations totales de neige ont diminué dans l'Ouest canadien et les Prairies entre 1900 et 2003 en raison du réchauffement de la planète (Vincent et Mekis, 2006).

Tableau 2. Sommaire des recherches scientifiques publiées portant sur les tendances statistiques relatives au débit et à l'écoulement des rivières canadiennes.
Bassins versants étudiésRégionÉcozone+Nombre de sites
Méthode d'analyse
Période d'analyse
(nombre de sites par période)
Résultats/orientation des tendancesRéférence
Rivières Liard, de la Paix et AthabascaYuk., Alb., C.­B., Sask., T.N.­O.Cordillère boréale,
taïga des plaines,
plaines boréales,
cordillère montagnarde,
26 hydrométriques
Mann-Kendall
1970–2005 (26)
1965–2005 (21)
1960–2005 (18)
  • Crues printanières hâtives, surtout dans les eaux d'amont des bassins récepteur
  • Changements associés en partie aux effets de l'oscillation décennale du Pacifique, de l'oscillation nord­atlantique, de l'indice du Pacifique Nord et de l'oscillation multidécennale de l'Atlantique
Burn (2008)
Rivière LiardYuk., T.N.­O., C.­B., Alb.Taiga Plains,
Taïga des plaines,
taïga de la cordillère,
plaines boréales,
cordillère boréale
12 hydrométriques
Mann-Kendall
1975–1999 (13)
1970–1999 (12)
1965–1999 (8)
1960–1999 (7)
  • Augmentation de l'écoulement en hiver et de l'écoulement minimal
  • Tendance légèrement à la baisse de l'écoulement en été
  • Crues printanières hâtives; écoulement de pointe au printemps observé plus tôt en raison de l'augmentation de la température de l'air
  • Augmentation de l'écoulement en hiver associée à l'oscillation décennale du Pacifique
  • Différences spatiales claires selon le secteur du bassin récepteur – p. ex. tendances à la baisse dans le haut du bassin et tendances à la hausse dans le bas
Burn (2004)
Rivières Athabasca, de la Paix, Liard, Peel (nord) et Coppermine, Grand lac des Esclaves, fleuve MackenzieAlb., Sask., C.­B., T.N.­O., Yuk.Taïga du bouclier, bouclier boréal, plaines boréales, cordillère montagnarde, taïga des plaines, taïga de la cordillère, cordillère boréale54 hydrométriques
10 météorologiques
Mann-Kendall
1975–2000 (54)
1970–2000 (46)
1965–2000 (34)
1960–2000 (21)
  • Fortes tendances à la hausse en hiver (décembre à avril)
  • Augmentation de l'écoulement annuel minimal
  • Légères tendances à la baisse pour ce qui est de l'écoulement annuel moyen et de l'écoulement du début de l'été et de la fin de l'automne
  • Crues printanières hâtives
Aziz et Burn (2006)
248 sites partout au CanadaToutes les régionsToutes les écozones+, sauf celle de la cordillère arctique dans l'écozone+ de l'archipel Arctique248 – hydrométriques (réseau hydrométrique de référence)
1940–1997
1950–1997
1960–1997
1970–1997
Tous les relevés disponibles aux stations
  • Profil spatial dans des tendances significatives qui laisse croire que les effets ne sont pas uniformes dans l'espace
  • Tendance à la baisse de l'écoulement annuel maximal dans le sud et tendance à la hausse dans le nord
  • Débâcle hâtive, sans doute en raison du fait que la fonte printanière commence plus tôt • Forte tendance à la hausse du débit en mars et en avril indiquant une fonte des neiges printanière qui commence plus tôt
  • Forte tendance à la baisse de l'écoulement en juin
  • Tendance à la hausse de l'écoulement en octobre dans l'est et le nord et tendance à la baisse dans l'ouest
Burn et Hag Elnur (2002)
25 cours d'eau dans l'ensemble des PrairiesAlb., Sask., Man.Prairies, plaines boréales, bouclier boréal, taïga du bouclier, taïga des plaines25 hydrométriques
16 météorologiques
1976–2005 (26)
1971–2005 (24)
1966–2005 (17)
  • Tendance à la baisse du volume d'écoulement associé à la fonte des neiges printanière et de l'écoulement de pointe
  • Fonte des neiges printanière maximale survenant plus tôt
  • Tendance à la baisse du volume d'écoulement saisonnier (mars­octobre)
  • Changements dus à la réduction des chutes de neige et à l'augmentation de la température de l'air en hiver
Burn et al. (2008)
26 sous­bassins récepteurs dans le réseau de la rivière Churchill et du fleuve NelsonC.­B.Cordillère montagnarde, écozone+ maritime du Pacifique, bassin intérieur de l'Ouest

26 – hydrométriques
19 – température de l'air
18 – précipitations

Mann­Kendall

1960–1999

  • Diminution de l'ampleur des événements hydrologiques
  • Changements dans l'écoulement associés à la fonte des neiges survenant plus tôt
  • Augmentation de l'écoulement mensuel moyen au printemps en raison d'un potentiel de fonte des neiges accru
  • Moment des événements hydrologiques fortement influencé par les changements dans la température de l'air
  • Tendance à la baisse dans le sud et tendance à la hausse dans le nord
Cunderlik et Burn (2004)
156 stations hydrométriques partout au CanadaToutes les régionsToutes les écozones+, sauf celle de la cordillère arctique dans l'écozone+ de l'archipel Arctique

156 – hydrométriques (réseau hydrométrique de référence)

1974–2003 (156)
1964–2003 (102)
1954–2003 (49)

  • Tendances variables en ce qui a trait à l'écoulement minimal – étiages annuels et saisonniers (1, 7, 15 et 30 jours)
  • Résultats qui dépendent du délai de l'analyse
Khaliq et al. (2008)
Rivière WinnipegOnt., Man.Bouclier boréal

9 – hydrométriques
Données climatiques canadiennes historiques ajustées et ensemble de données rectangulaires sur le climat

Mann­Kendall

1924–2003

  • Tendance à la hausse de l'écoulement, avec une augmentation de 60 % à 110 % en hiver dans l'ensemble du bassin
  • Changements liés au climat (stations de cours d'eau naturels c. stations de cours d'eau régularisés)
  • Hausse dans les paramètres hydrologiques du bassin, mais augmentations plus faibles en ce qui a trait aux précipitations en été et en automne
St. George (2007)
Rivière MiramichiN.­B.Écozone+ maritime de l'Atlantique

2 – hydrométriques
3 – météorologiques

Régression linéaire

1970–1999

  • Augmentation de la température de l'air au printemps et en été
  • Débit relativement le même en hiver et en automne
  • Augmentation de la durée des étiages, ce qui reflète une plus grande évaporation due à l'augmentation de la température de l'air
  • Écoulement de pointe du printemps survenant plus tôt
Swansburg et al.(2004)
151 stations hydrométriques partout au CanadaToutes les régionsToutes les écozones+, sauf celle de la cordillère arctique dans l'écozone+ de l'archipel Arctique

151 – hydrométriques (réseau hydrométrique de référence)

Mann­Kendall

1967–1996 (151)
1957–1996 (71)
1947–1996 (47)

  • Diminution globale de l'écoulement annuel moyen, avec des baisses significatives dans le sud du pays
  • Baisses considérables de l'écoulement en août et en septembre
  • Augmentation de l'écoulement au printemps (mars et avril)
  • Crues printanières survenant beaucoup plus tôt en Colombie­Britannique
  • Englacement hâtif, surtout dans l'est du Canada
Zhang et al. (2001)
248 stations hydrométriquesToutes les régionsToutes les écozones+, sauf celle de la cordillère arctique dans l'écozone+ de l'archipel Arctique

248 – hydrométriques (réseau hydrométrique de référence)

Estimation des tendances statistiques

Les stations sont divisées dans 10 secteurs géospatiaux, la longueur des données variant selon chacun des secteurs.
Série chronologique maximale : 1908–1997 (région des montagnes)
Série chronologique minimale : 1961–1997 (T.N.­O./Nun.)

  • Augmentation significative de l'écoulement en juillet (Prairies et région du Pacifique) et en décembre (T.N.­O. /Nun.)
  • Tendance à la baisse de l'écoulement annuel moyen (régions du centre, du nord des montagnes et du Pacifique)
  • Baisse significative de l'écoulement journalier maximal (annuel) (centre/est, nord des montagnes, Pacifique, T.N.­O./Nun.)
  • Tendance significative à la hausse de l'écoulement journalier maximal (annuel) (centre et Prairies)
  • Augmentation significative de l'écoulement annuel minimal (ouest du Québec/sud de l'Ontario, nord des montagnes, Pacifique)
    Tendance à la baisse de l'écoulement annuel minimal (centre/est)
Adamowski et Bocci (2001)
Bassin du MackenzieAlb., Sask., C.­B., T.N.­O., Yuk.Taïga du bouclier, bouclier boréal, plaines boréales, cordillère montagnarde, taïga des plaines, taïga de la cordillère, cordillère boréale

16 – hydrométriques
9 – météorologiques

Corrélation des rangs de Spearman

1972–1999

  • À l'échelle du bassin du Mackenzie, l'écoulement ne présentait aucune tendance claire, que ce soit sur une base mensuelle ou annuelle
  • À l'échelle des rivières, la débâcle survenait plus tôt, ce qui peut être associé à l'augmentation de la température de l'air pour les mois de fonte des neiges (avril à juin)
  • De façon générale, la date et l'ampleur associées à l'écoulement de pointe ne décrivent aucune tendance, mais il existe une plus grande variabilité pour le cours inférieur du Mackenzie et la rivière de la Paix
  • Tendance à la hausse de la variabilité de l'écoulement
Woo et Thorne (2003)
64 sites hydrométriques où l'eau s'écoule dans les hautes latitudes océaniquesYuk., T.N.­O., Nun., Qc, Ont., Man., T.­N.­L.Haut­Arctique, Bas­Arctique, cordillère arctique, taïga de la cordillère, taïga des plaines, plaines hudsoniennes, taïga du bouclier

64 – hydrométriques

Mann­Kendall

1964–2003

  • Tendance à la baisse significative du débit annuel total d'eau douce menant à une diminution de 10 % de l'apport annuel total dans l'Arctique et le nord de l'Atlantique
  • Changements associés à la tendance à la baisse des précipitations au cours de la même période, ce qui laisse croire que les changements dans le débit des rivières du nord du Canada sont régis principalement par les précipitations, et non par l'évapotranspiration
Déry et Wood (2005)
42 rivières qui se jettent dans les baies d'Hudson, James et d'UngavaNun., Ont., Sask., Alb., Man., QcHaut­Arctique, Bas­Arctique, taïga du bouclier, taïga des plaines, plaines hudsoniennes, bouclier boréal, plaines boréales

42 – hydrométriques

Mann­Kendall

1964–2000

  • Tendance à la baisse du débit pour 36 des 42 rivières
  • En 2000, l'apport annuel total d'eau douce dans les baies d'Hudson, James et d'Ungava avait baissé de 13 % par rapport à 1964
  • Le débit de pointe associé à la fonte des neiges a été observé huit jours plus tôt et a diminué en intensité
  • Le moment où survient la crue printanière varie de cinq jours pour chaque degré de latitude
Déry et al. (2005)
56 rivières partout en Amérique du Nord (14 se jetant dans l'Arctique et 42 s'écoulant dans les baies d'Hudson, d'Ungava et James)Yuk., T.N.­O., Nun., Qc, Ont., Man., T.­N.­L.Taïga de la cordillère, taïga des plaines, Bas­Arctique, Haut­Arctique, cordillère arctique, taïga du bouclier, plaines hudsoniennes

56 – hydrométriques

Mann­Kendall

1964–2000

  • Diminution de l'écoulement dans l'Arctique (rivières de l'ensemble de l'Amérique du Nord)
  • Baisse du débit des rivières se jetant dans les baies d'Hudson, d'Ungava et James d'environ 2,5 km3/an par année entre 1964 et 2000
  • Aucun changement significatif dans la rivière Yukon, malgré la tentative de rétablissement du débit
  • Cela laisse croire à une baisse concomitante des précipitations et du débit de la rivière
McClelland et al.(2006)

Haut de la page

Un sous-ensemble de stations hydrométriques forme le réseau hydrométrique de référence (Environnement Canada, 2010b). Ce réseau, qui rassemble des bassins récepteurs intacts dans l'ensemble du Canada, assure la contribution nationale au programme de surveillance des changements climatiques de l'Organisation météorologique mondiale. Brimley et al. (1999) et Harvey et al. (1999) ont défini les six critères initiaux de sélection des stations du réseau : 1) la station doit être très peu touchée et afficher un taux de modification de moins de 10 %, les modifications devant être le résultat de conditions naturelles; 2) il ne doit y avoir aucun ouvrage de régularisation majeure ni aucune dérivation importante en amont de la station hydrométrique; 3) il faut disposer de données hydrologiques sur une période d'au moins 20 ans; 4) la station doit avoir une bonne longévité et conserver son état actuel; 5) les spécialistes locaux doivent évaluer l'exactitude des données sur les conditions lorsque les eaux sont libres et lorsque les glaces sont présentes; 6) il faut tenir compte de l'étendue de la surveillance réalisée par les différents types de stations hydrométriques (surveillance saisonnière ou continue, écoulement fluvial, niveau d'eau des lacs). Des 255 stations hydrométriques qui figuraient sur la liste initiale du réseau, 7 sont des stations qui mesurent le niveau d'eau d'un lac, 37 sont des stations saisonnières et 211 sont des stations de surveillance continue du débit (Environnement Canada, 2006b).

Les tendances relatives aux niveaux d'eau des lacs n'ont pas été prises en compte dans l'analyse, étant donné leur nombre limité dans la base de données du réseau hydrométrique de référence, ce qui empêche pour l'instant d'analyser de façon concrète les tendances à l'échelle nationale. Cependant, plusieurs analyses importantes des tendances régionales du niveau d'eau des lacs ont été réalisées. À titre d'exemple, Van der Kamp et al. (2008) se sont penchés sur les tendances relatives aux changements du niveau d'eau à long terme dans 16 lacs à bassin fermé dans la région semi-aride des Prairies. Les résultats ont révélé une tendance globale à la baisse du niveau d'eau des lacs de 4 à 10 mètres de 1920 à 2005 environ. Par contre, certains lacs du centre-est présentaient un niveau d'eau à la hausse depuis 1960. Cette augmentation est associée soit à des précipitations accrues, soit à une évaporation plus faible, de même qu'à la sensibilité des lacs aux changements d'affectation des terres, sensibilité qui découle de leur faible élévation (Van der Kamp et al. , 2008) – cela témoigne de l'influence de la variation régionale du climat pour ce qui est du masquage des changements de l'habitat.

Des données sur l'écoulement journalier moyen ont été extraites de la base de données HYDAT des Relevés hydrologiques du Canada (Environnement Canada, 2006b) pour la période de 1969 à 2005 (ce qui correspond aux années hydrologiques de 1970 à 2005) pour les 211 stations de surveillance continue du réseau hydrométrique de référence. Une analyse a permis de vérifier s'il y avait un manque de données et d'évaluer la qualité des données. La superficie des bassins récepteurs variait de 3,9 à 145 000 km2 et la plupart des sites fournissaient des données sur plus de 30 ans pour la période de 1970 à 2005, alors que les autres disposaient de données sur plus de 20 ans. Selon la méthode employée par Burn et Hag Elnur (2002), pour qu'une station soit incluse dans l'analyse, il ne peut y avoir de données manquantes pour plus de cinq ans dans la période commune de 1970 à 2005. Il a été déterminé qu'un minimum de 31 ans de données avec moins de cinq relevés manquants assurerait une série chronologique maximale – 172 stations présentaient des données adéquates (Figure 11). Le fait de choisir une période commune pour l'analyse permet d'étudier les conditions climatiques variables au cours de cette période.

Les stations hydrométriques couvraient l'ensemble des écozones+ (Figure 11); toutefois, la distribution des stations dans les écozones+ n'était pas uniforme, la densité de stations 27 hydrométriques qui répondent aux critères étant la plus forte dans l'écozone+ du bassin intérieur de l'Ouest et l'écozone+ maritime de l'Atlantique. Les écozones+ situées plus au nord affichaient des densités plus faibles. De plus, la couverture spatiale révèle un manque de stations fournissant des données adéquates dans le nord-est du Canada et les Prairies, où les stations hydrométriques fonctionnent souvent de façon saisonnière. Compte tenu de la rareté des stations dans certaines régions, il faut user de prudence lors de l'interprétation des résultats de l'analyse des tendances.

Figure 11. Carte des stations ayant des données hydrologiques appropriées utilisées dans le cadre d'analyses des tendances et tableau résumant le nombre de stations adéquates par écozone+
Cette carte ci-dessous et le tableau qui l'accompagne indiquent l'emplacement des stations ayant des données hydrologiques appropriées à utiliser dans le cadre d'analyses des tendances
Description longue pour la Figure 11.

Cette carte et le tableau qui l'accompagne indiquent l'emplacement des stations ayant des données hydrologiques appropriées à utiliser dans le cadre d'analyses des tendances. En tout, 172 stations présentent des données adéquates dans l'ensemble du pays. La carte montre que la distribution des stations hydrologiques permet de couvrir toutes les écozones+. En règle générale, la couverture est meilleure dans la partie sud du pays et près des centres de population.

Écozone+Nombre de
sites utilisés
HautArctique2
2 BasArctique3
Taïga de la cordillère1
Taïga des plaines11
Cordillère boréale9
Taïga du bouclier6
Écozone+ maritime du Pacifique11
Cordillère montagnarde27
Plaines boréales6
Bouclier boréal31
Forêt boréale de TerreNeuve12
Plaines hudsoniennes2
Prairies4
Bassin intérieur de l'Ouest8
Écozone+ maritime de l'Atlantique34
Plaines à forêts mixtes5

Haut de la page

Richter et al. (1996) ont relevé 32 variables hydroécologiques annuelles, appelées « indicateurs d'altération hydrologique » (IAH). Ces variables représentent les composantes du régime d'écoulement importantes sur le plan écologique (voir le Tableau 3 et le Tableau 4). Les 32 variables annuelles des indicateurs d'altération hydrologique ont été calculées pour chaque année de 1970 à 2005 (du 1er octobre au 30 septembre) aux stations hydrométriques. Ces variables permettent de quantifier l'ampleur (quantité), la fréquence, le moment, la durée et le caractère soudain (vitesse) des changements du régime d'écoulement. Les calculs ont été réalisés à l'aide du logiciel des indicateurs d'altération hydrologique de The Nature Conservancy (The Nature Conservancy, 2007). Ces variables, qui décrivent le régime hydrologique, permettent d'effectuer une évaluation de la qualité de l'habitat pour les communautés aquatiques lorsqu'aucune donnée écologique à long terme n'est connue.

Tableau 3. Description des composantes du régime d'écoulement, de leurs impacts écologiques dans les cours d'eau et des variables de comparaison
Composante du régime d'écoulementDescriptionImpacts écologiquesVariables de comparaison
AmpleurMesure de la quantité d'eau qui passe par un point fixe par unité de temps. L'écoulement peut varier selon les conditions climatiques et la grosseur du bassin récepteur à l'intérieur d'un même réseau hydrographique et entre les réseaux. L'ampleur peut être utilisée comme un indicateur de la qualité d'un habitat.
  • Disponibilité des habitats pour les espèces
  • Disponibilité de l'eau du sol pour les végétaux
  • Effets sur la température de l'eau, la teneur en oxygène et la photosynthèse dans la colonne d'eau
Écoulement mensuel moyen
Écoulement maximal ou minimal
FréquenceMesure de la récurrence d'événements hydrologiques qui dépassent une ampleur donnée sur une période précise.
  • Disponibilité des habitats de plaines inondables
  • Échanges de nutriments et de matières organiques entre les rivières et les plaines inondables
  • Disponibilité des minéraux du sol
  • Effets sur le transport des sédiments du lit et la texture des sédiments des chenaux
Nombre annuel d'étiages ou de crues qui dépassent une certaine ampleur
DuréeMesure de la période durant laquelle une condition hydrologique, qu'il s'agisse d'un événement extrême ou d'une condition normale, persiste. La durée peut être associée à un événement en particulier lié au débit ou définie comme une valeur composite liée à une période donnée.
  • Durée des conditions perturbatrices, comme la faible teneur en oxygène et l'accumulation de produits chimiques en milieu aquatique
  • Répartition des communautés végétales dans les lacs, les étangs et les plaines inondables
  • Durée des crues pour l'aération des frayères dans les sédiments des chenaux
Nombre de jours par année où l'écoulement présente une ampleur précise
MomentMesure de la régularité des conditions hydrologiques d'une ampleur définie.
  • Prévisibilité/caractère évitable des éléments de perturbation pour les organismes
  • Signaux de déclenchement du frai pour les poissons migratoires
  • Évolution des stratégies relatives au cycle biologique et des mécanismes comportementaux
Date julienne correspondant à l'écoulement annuel maximal sur un jour
Vitesse de changement (variabilité de l'écoulement)Désigne la vitesse à laquelle changent les conditions (ampleur). À titre d'exemple, les cours d'eau stables présentent une faible vitesse de changement comparativement aux cours d'eau à crues ou à étiages soudains, ceux­ci affichant une vitesse de changement élevée.
  • Échouement d'espèces dans des parcelles d'habitat isolées (baisses)
  • Piégeage sur des îles ou des plaines inondables (élévations)
Nombre de changements journaliers positifs/négatifs dans l'écoulement
Source : Richter et al. (1997) et Poff et al. (1996)

Top of Page

Tableau 4. Paramètres hydrologiques pertinents sur le plan écologique utilisés pour les indicateurs d'altération hydrologique (IAH) et leurs caractéristiques
Groupe d'IAHComposante du régime hydrologiqueParamètres hydrologiques
Groupe 1
Ampleur de l'écoulement mensuel
  • Ampleur
  • Moment
  • Valeur médiane pour chaque mois civil (octobre­septembre)
Groupe 2
Écoulement annuel minimal et maximal
  • Ampleur
  • Durée
  • Valeur minimale annuelle (moyenne) sur 1 jour, 3 jours, 7 jours, 30 jours et 90 jours
  • Valeur maximale annuelle (moyenne) sur 1 jour, 3 jours, 7 jours, 30 jours et 90 jours
  • Débit de base (minimum sur 7 jours/écoulement annuel moyen)
Groupe 3
Date correspondant à l'écoulement annuel minimal sur un jour et à l'écoulement annuel maximal sur un jour
  • Moment
  • Date julienne correspondant à chaque valeur de l'écoulement annuel minimal sur un jour
  • Date julienne correspondant à chaque valeur de l'écoulement annuel maximal sur un jour
Groupe 4
Fréquence et durée des crues et des étiages
  • Ampleur
  • Fréquence
  • Durée
  • Nombre d'épisodes d'étiage par année (le seuil étant la valeur médiane ­ 25 %)
  • Nombre d'épisodes de crue par année (le seuil étant la valeur médiane + 25 %)
  • Durée médiane des épisodes d'étiage chaque année
  • Durée médiane des épisodes de crue chaque année
Groupe 5
Variabilité de l'écoulement
  • Fréquence
  • Vitesse de changement
  • Valeur médiane de la différence négative entre les moyennes journalières consécutives
  • Valeur médiane de la différence positive entre les moyennes journalières consécutives
  • Nombre de hausses sur l'hydrogramme (changements positifs journaliers de l'écoulement)
  • Nombre de baisses sur l'hydrogramme (changements négatifs journaliers de l'écoulement)
  • Nombre d'inversions (nombre de permutations entre un écoulement à la hausse et un écoulement à la baisse, et vice­versa)
Source : Adapté de Richter et al. (1996)

Haut de la page

Les données sur le débit des rivières (m3 par seconde) ont été converties en données sur l'écoulement (mm par jour) pour normaliser les effets des aires de drainage différentes. Pour la plupart, les variables ont été calculées en employant des statistiques non paramétriques (percentiles) en raison du caractère naturellement biaisé de bon nombre de relevés hydrologiques, à l'exception des variables de la moyenne mobile (minimums et maximums sur 1 à 90 jours), lesquelles sont toujours calculées en tant que moyennes. Les variables sont calculées pour chaque année hydrologique et sont employées dans l'analyse des tendances. La présence de tendances à chaque station pour chacune des variables a fait l'objet d'une analyse en appliquant les méthodes Mann-Kendall pour déterminer l'importance des tendances décelées à l'aide d'une procédure de permutation (voir l'encadré). L'analyse a été complétée en utilisant le programme MAKESENS, une application de feuille de calcul de Microsoft Excel (Salmi et al. , 2002). Les résultats étaient statistiquement significatifs au niveau de 10 % (p < 0,1), ce qui concorde avec les autres études du même type (par exemple Aziz et Burn, 2006).

Encadré : Détails concernant l'analyse des tendances Mann­Kendall

Une méthode statistique non paramétrique a été employée pour isoler les tendances dans les variables des indicateurs d'altération hydrologique (IAH) en raison du caractère naturellement biaisé de bon nombre de relevés hydrologiques. L'analyse des tendances Mann­Kendall a été appliquée pour réduire au minimum les problèmes de distinction entre la variabilité naturelle et les tendances dans les données (Burn et Hag Elnur, 2002; Burn et Cunderlik, 2004; Kundzewicz et Robson, 2004). Élaboré par Mann (1945) et développé ensuite par Kendall (1975), le test Mann­Kendall pour l'analyse des tendances a été appliqué par d'autres chercheurs dans des études semblables (p. ex. Burn et Hag Elnur, 2002; Chu et al. , 2003; Burn et Cunderlik, 2004; Bonsal et al. , 2006). Dans ce test non paramétrique, ce sont les ampleurs relatives des données d'entrée qui sont comparées plutôt que les valeurs des données réelles (Mann, 1945; Khaliq et al. , 2008). La formule du test est la suivante :

La formule du test non paramétrique

formule du test non paramétrique

Description longue pour la formule de test non-paramétrique

Les points de données sont présentés dans l’ordre dans lequel ils ont été recueillis dans le temps (p. ex. x1, x2, x3,… xn recueillis aux moments 1, 2, 3,…n). Le signe de toutes les n(n-1)/2 différences possibles xj – xk, où j > k (c.-à-d. x2 – x1, x 3 – x1, … xn – xn-2, xn – xn-1). Le signe de toutes les différences possibles est calculé (c.-à-d. sign(xj – xk) = 1 if xj – xk >0, sign(xj – xk) = 0 if xj – xk = 0, sign(xj – xk) = -1 if xj – xk <0). La statistique du test, S, est égale au nombre total de différences moins le nombre de différences négatives pour chaque étape temporelle.

Haut de la page

Sommaire national et répartition spatiale des tendances hydrologiques (de 1970 à 2005)

Des recherches publiées portent sur les corrélations entre les tendances hydrologiques et le climat (voir les exemples dans le Tableau 2). Les résultats sont toutefois variables, c'est pourquoi il est important d'interpréter les tendances à plus long terme relatives à l'écoulement, en tenant compte des changements climatiques d'une décennie à l'autre et des caractéristiques du bassin (Woo et Thorne, 2008). Un sommaire national des résultats de l'application de l'analyse des tendances Mann-Kendall non paramétrique est présenté dans le Tableau 5 et à la Figure 12, et les résultats sont résumés par écozone+ aux Figure 13 et Figure 14. Les résultats sont ensuite examinés à l'échelle du pays et de l'écozone+ dans trois sections : ampleur de l'écoulement; moment, fréquence et durée; et caractère soudain. Il est difficile d'établir des conclusions concernant les tendances pour plusieurs écozones+ en raison du nombre limité de stations hydrométriques adéquates du réseau hydrométrique de référence au sein de celles-ci (c.-à-d. qu'elles comptent moins de dix stations). Ces écozones+ soit celles des plaines à forêts mixtes, des plaines hudsoniennes, de la taïga du bouclier, des plaines boréales, des prairies, de la taïga de la cordillère, de l'archipel Arctique et de la cordillère boréale, ne sont pas examinées plus à fond dans cette section. Afin de limiter les biais potentiels et de réduire les erreurs dans les conclusions, les données sur l'ensemble des écozones+ sont fournies à l'annexe 1.

Tableau 5. Résultats des tendances pour les variables des indicateurs d'altération hydrologique pour les 172 stations du réseau hydrométrique de référence visées dans cette analyse, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005.

Groupe 1 - Ampleur de l'écoulement mensuel
Variable des IAH% de stations qui présentent une tendance à la hausse significative (p <0,1)% de stations qui présentent une tendance à la baisse significative (p <0,1)
Octobre4,78,1
Novembre8,73,5
Décembre16,97,6
Janvier18,68,1
Février14,08,7
Mars12,22,9
Avril29,13,5
Mai2,322,1
Juin5,819,8
Juillet6,413,4
Août4,728,5
Septembre5,818,0

Haut de la page

Groupe 2- Écoulement annuel minimal et maximal
Variable des IAH% de stations qui présentent une tendance à la hausse significative (p <0,1)% de stations qui présentent une tendance à la baisse significative (p <0,1)
Minimum sur 1 jour12,826,2
Minimum sur 3 jours13,425,6
Minimum sur 7 jours14,025,0
Minimum sur 30 jours15,723,3
Minimum sur 90 jours16,321,5
Débit de base12,215,7
Maximum sur 1 jour6,418,0
Maximum sur 3 jours5,818,0
Maximum sur 7 jours6,418,0
Maximum sur 30 jours5,216,9
Maximum sur 90 jours6,414,5
Groupe 3- Date correspondant à l’écoulement annuel minimal sur un jour et à l’écoulement annuel maximal sur un jour
Variable des IAH% de stations qui présentent une tendance à la hausse significative (p <0,1)% de stations qui présentent une tendance à la baisse significative (p <0,1)
Date correspondant à l’écoulement minimal sur un jour16,.38,1
Date correspondant à l’écoulement maximal sur un jour6,410,5
Groupe 4- Fréquence et durée des crues et des étiages
Variable des IAH% de stations qui présentent une tendance à la hausse significative (p <0,1)% de stations qui présentent une tendance à la baisse significative (p <0,1)
Nombre d’épisodes d’étiage11,62,3
Durée des épisodes d’étiage7,014,5
Nombre d’épisodes de crue4,17,0
Durée des épisodes de crue5,26,4
Groupe 5- Variabilité de l’écoulement
Variable des IAH% de stations qui présentent une tendance à la hausse significative (p <0,1)% de stations qui présentent une tendance à la baisse significative (p <0,1)
Vitesse d’augmentation8,120,9
Vitesse de diminution15,15,8
Inversion sur l'hydrogramme30,210,5

Haut de la page

Figure 12. Résumé du nombre total de stations affichant des tendances à la hausse et à la baisse significatives (p < 0,1) pour chaque variable des indicateurs d'altération hydrologique, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

La figure ci-dessous montre le nombre total de stations affichant des tendances à la hausse et à la baisse

Description longue pour la Figure 12.

Ce diagramme à barres qui montre les informations suivantes :

VariableNombre baisseNombre hausse
Octobre-148
Novembre-615
Décembre-1329
Janvier-1432
Février-1524
Mars-521
Avril-650
Mai-384
Juin-3410
Juillet-2311
Août-498
Septembre-3110
Min. 1 jour-4522
Min. 3 jours-4423
Min. 7 jours-4324
Min. 30 jours-4027
Min. 90 jours-3728
Écoulement de base-2721
Max. 1 jour-3111
Max. 3 jours-3110
Max. 7 jours-3111
Max. 30 jours-299
Max. 90 jours-2511
Date min.-1428
Date max.-1811
Nomber d’épisodes d’étiage-420
Durée des épisodes d’étiage-2512
Nombre des épisodes de crue-127
Durée des épisodes de crue-119
Vitesse de diminuation-1026
Vitesse d’augumentation-3614
Inversions-1852

Haut de la page

Figure 13. Nombre total de stations affichant des tendances significatives (p < 0,1) à la hausse et à la baisse pour chaque variable des indicateurs d’altération hydrologique pour : a) l’écozone+ maritime de l’Atlantique; b) l’écozone+ de la taïga des plaines; c) l’écozone+ du bouclier boréal; d) l’écozone+ maritime du Pacifique, d’après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

La figure ci-dessous est composée de quatre diagrammes à barres montrant le nombre total de stations affichant

Veuillez noter les différentes échelles de l'axe des x. Seules les stations qui présentent des tendances significatives sont comprises.

Description longue pour la figure 13

Cette figure est composée de quatre diagrammes à barres montrant le nombre total de stations affichant des tendances significatives à la hausse et à la baisse pour chaque variable des indicateurs d'altération hydrologique de 1970 à 2005 pour l'écozone+ maritime de l'Atlantique, l'écozone+ de la taïga des plaines, l'écozone+ du bouclier boréal et l'écozone+ maritime du Pacifique. La variabilité des tendances à la hausse et à la baisse pour chaque variable est grande. Dans l'écozone+ maritime de l'Atlantique, les tendances étaient plutôt à la baisse qu'à la hausse, tous indicateurs confondus, tandis que dans l'écozone+ de la taïga des plaines, elles étaient plutôt à la hausse qu'à la baisse. Le nombre de stations affichant des tendances à la baisse dans l'écozone+ du bouclier boréal et l'écozone+ maritime du Pacifique était plus important que le nombre de stations affichant des tendances à la hausse, tous indicateurs confondus.

Haut de la page

Figure 14. Nombre total de stations affichant des tendances significatives (p < 0,1) à la hausse et à la baisse pour chaque variable des indicateurs d'altération hydrologique pour : a) l'écozone+ de la cordillère montagnarde; b) l'écozone+ de la forêt boréale de Terre­Neuve, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005
Remarque : Seules les stations qui présentent des tendances significatives sont comprises
La figure ci-dessousest composée de deux diagrammes à barres montrant le nombre total de stations affichant des tendances significatives à la hausse et à la baiss
Description longue pour la Figure 14.

Cette figure est composée de deux diagrammes à barres montrant le nombre total de stations affichant des tendances significatives à la hausse et à la baisse pour chaque variable des indicateurs d'altération hydrologique de 1970 à 2005 pour les écozones<sup>+</sup> de la cordillère montagnarde et de la forêt boréale de Terre-Neuve. Pour l'écozone+ de la cordillère montagnarde, le nombre de stations affichant des tendances à la hausse et à la baisse varie selon les indicateurs. Pour l'écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve, les stations affichant des tendances à la baisse étaient plus nombreuses que celle affichant des tendances à la hausse, tous indicateurs confondus.

Haut de la page

L'accent est mis principalement sur les tendances directionnelles statistiquement significatives (p < 0,1), bien que des tendances directionnelles non significatives aient aussi été signalées (p > 0,1). Même s'il est reconnu que celles-ci sont beaucoup plus susceptibles d'être le fruit du hasard à cause du bruit inhérent associé aux données hydrologiques, elles offrent une méthode permettant de visualiser l'uniformité au sein d'une région, lorsque la majorité des stations démontrent un profil directionnel. En outre, ces résultats non significatifs ne signifient pas qu'il n'y a pas de tendance, mais plutôt qu'il n'est pas possible de relever des tendances significatives avec la courte série de données existantes. Par conséquent, elles sont utilisées dans le cadre d'une vaste caractérisation spatiale au sein de chaque écozone+ au lieu d'être utilisées pour tirer des conclusions précises concernant la réponse de chaque station. Cette stratégie a été adoptée par d'autres chercheurs, comme Hannaford et Marsh (2006), qui ont étudié les tendances hydrologiques régionales au Royaume-Uni.

Tendances relatives à l'ampleur de l'écoulement

L'ampleur, ou l'importance, de l'écoulement peut refléter des différences dans la disponibilité des habitats convenables pour les communautés aquatiques et influer sur la température de l'eau et la teneur en oxygène, surtout dans les secteurs caractérisés par une couverture de glace saisonnière. Étant donné la variabilité importante des facteurs déterminants (comme le climat et les caractéristiques naturelles des bassins hydrologiques), il n'y a pas de profil constant dans l'ensemble du pays. Ainsi, le moment (le mois) où surviennent les événements hydrologiques, comme le commencement des crues printanières, varie considérablement. Une grande variabilité, selon le mois, a été observée dans le pourcentage des tendances relatives à l'écoulement (Tableau 5 et Figure 15). Par exemple, une plus grande proportion de stations ont affiché des tendances à la hausse statistiquement significatives (p < 0,1) pendant les mois d'hiver (de décembre à février) que celles ayant présenté une diminution pour ces mêmes mois. Le profil des écoulements printaniers et estivaux variait, affichant des hausses significatives de l'écoulement moyen en avril, tandis que la majorité des tendances relatives à l'écoulement de mai à septembre révélaient des diminutions significatives. Plus particulièrement, l'écoulement en août a diminué de façon considérable dans le cas de plus de 28 % des stations. Quelques profils spatiaux ont été relevés pour les tendances de l'écoulement mensuel. Par exemple, la majorité des stations dans l'ouest du Canada ont démontré des tendances considérablement à la hausse de l'écoulement en avril, et un groupe de stations présentait des tendances à la baisse dans la région des Grands Lacs.

Figure 15. Tendances relatives à l'écoulement mensuel à long terme dans le cas des stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

le graphique ci-dessous montre les tendances relatives à l'écoulement mensuel à long terme

Description longue pour la Figure 15.

Ce graphique à barres montre les informations suivantes :

-Tendance à la hausse
significative (p < 0,1)
Tendance à la baisse
significative (p < 0,1)
Oct.4,658,14
Nov.8,723,49
Déc.16,867,56
Janv.18,608,14
Févr.13,958,72
Mars12,212,91
Avr.29,073,49
Mai2,3322,09
Juin5,8119,77
Juill.6,4013,37
Août4.6528,49
Sept.5,8118,02

Haut de la page

L'écoulement minimal est important sur le plan écologique, puisqu'il limite la disponibilité des habitats aquatiques spécifiques et influe sur la température de l'eau et la teneur en oxygène dissous. Dans l'ensemble de données, une plus grande proportion de stations présentaient des tendances à la baisse significatives (p < 0,1) comparativement à celles présentant des tendances à la hausse significatives concernant l'écoulement minimal pour toutes les variables analysées (tableau 5 et Figure 16). Toutefois, ces tendances significatives étaient plus éminentes dans le cas des variables décrivant un débit minimal sur de courtes durées. Par exemple, 26,2 % des stations ont démontré un débit minimal sur un jour considérablement à la baisse par rapport à 21,5 % des stations pour ce qui est du débit minimal sur 90 jours. Le fait que les tendances semblent plus marquées à court terme pourrait refléter la prédominance des variations saisonnières à long terme. Sur le plan géographique, les stations qui présentaient des tendances significatives à la baisse pour ce qui est de l'écoulement minimal sur un jour se trouvaient principalement dans le sud-est et le Canada atlantique, et d'autres stations se situaient dans le sud-ouest du pays (Figure 17). Les stations qui présentaient des augmentations significatives de l'écoulement minimal sur un jour se situaient principalement dans le nord-ouest du Canada, et quelques stations se trouvaient dans le nord du pays.

Figure 16. Tendances relatives à l'ampleur de l'écoulement minimal sur 1 jour, 3 jours, 7 jours, 30 jours et 90 jours et du débit de base pour les stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

le graphique ci-dessous montre les endances relatives à l'ampleur de l'écoulement minimal

Description longue pour la Figure 16.

Ce diagramme à barres montre les informations suivantes :

-Tendance à la baisse significative (p < 0,1)Tendance à la baisse non significativeTendance à la hausse significative (p < 0,1)Tendance à la hausse non significative
Min. sur 1 jour26,1633,7212,7923,84
Min. sur 3 jours25,5836,0513,3723,26
Min. sur 7 jours25,0032,5613,9526,74
Min. sur 30 jours23,2633,1415,7026,16
Min. sur 90 jours21,5131,9816,2829,07
Débit de base15,7038,3712,2132,56

Haut de la page

Figure 17. Carte illustrant les tendances du débit minimal sur un jour des rivières naturelles au Canada, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

La carte ci-dessous illustrant les tendances du débit minimal sur un jour des rivières naturelles au Canada

+ tendance à la hausse significative (p < 0,1); + tendance à la hausse (p > 0,1), carrée orange signifie tendance à la baisse significative (p < 0,1); carrée blanche signifie tendance à la baisse (p > 0,1), cercle blanche signifie aucune tendance
Description longue pour la Figure 17.

Cette carte illustre les tendances du débit minimal sur un jour des rivières naturelles au Canada, de 1970 à 2005. La carte est parsemée d'icônes qui indiquent si une station de surveillance a observé une tendance à la hausse significative, une tendance à la hausse, une tendance à la baisse significative, une tendance à la baisse ou aucune tendance. Sur le plan géographique, les stations qui présentaient des tendances significatives à la baisse pour ce qui est de l'écoulement minimal sur un jour se trouvaient principalement dans le sud-est et le Canada atlantique, et d'autres stations se situaient dans le sud-ouest du pays. Les stations qui présentaient des augmentations significatives de l'écoulement minimal sur un jour se situaient principalement dans le nord-ouest du Canada, et quelques stations se trouvaient dans le nord du pays.

Haut de la page

Pour l'ensemble de ces variables, les tendances observées pourraient refléter des changements réels dans les processus aquatiques. À titre d'exemple, il pourrait y avoir réduction des échanges de nutriments entre les rivières et les plaines inondables, de même que des étiages plus longs et perturbateurs. En général, un moins grand nombre de stations ont présenté des tendances statistiquement significatives pour ce qui est de l'écoulement maximal, toutes durées confondues (Figure 12 et Figure 18). Cependant, il semble y avoir eu une tendance à la baisse pour ce qui est de l'écoulement maximal entre 1970 et 2005 (Figure 18 et Figure 19). Sur le plan spatial, il semblait y avoir des tendances à la baisse significatives pour l'écoulement maximal sur un jour dans les Grands Lacs et le fleuve Saint-Laurent, mais les autres tendances ne décrivaient aucun profil spatial clair (Figure 19). Les variables de l'écoulement maximal pour des courtes et moyennes durées (de 3 à 30 jours) ont indiqué des tendances à la baisse dans les cas des groupes de stations dans l'est et le sud-ouest du Canada. Les profils spatiaux pour l'écoulement maximal sur 90 jours reflètent des tendances à la baisse dans les stations en basse latitude, mais un plus grand nombre de tendances à la hausse significatives dans les zones côtières de l'ouest et les stations en haute latitude. Des profils spatiaux importants ont été constatés dans les tendances à la baisse dans l'est et le sud-ouest du Canada, alors que des tendances à la hausse se sont dessinées dans le nord-ouest du pays.

Figure 18. Tendances relatives à l'ampleur de l'écoulement maximal sur 1 jour, 3 jours, 7 jours, 30 jours et 90 jours pour les stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

le graphique ci-dessous montre les tendances relatives à l'ampleur de l'écoulement maximal

Description longue pour la Figure 18.

Ce diagramme à barres montre les informations suivantes :

VariableTendance à la baisse
significative (p < 0,1)
Tendance à la baisse
non significative
Tendance à la hausse
significative (p < 0,1)
Tendance à la hausse
non significative
Max. sur 1 jour18,0250,006,4025,00
Max. sur 3 jours18,0249,425,8126,74
Max. sur 7 jours18,0248,266,4027,33
Max. sur 30 jours16,8654,655,2323,26
Max. sur 90 jours14,5353,496,4025,58

Haut de la page

Figure 19. Carte illustrant les tendances du débit maximal sur un jour des rivières naturelles au Canada, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005

la carte ci-dessous illustrant les tendances du débit maximal sur un jour des rivières naturelles au Canada

+ tendance à la hausse significative (p < 0,1); + tendance à la hausse (p > 0,1), carrée orange signifie tendance à la baisse significative (p < 0,1); carrée blanche signifie tendance à la baisse (p > 0,1), cercle blanche signifie aucune tendance
Description longue pour la Figure 19.

Cette carte illustre les tendances du débit maximal sur un jour des rivières naturelles au Canada, de 1970 à 2005. La carte est parsemée d'icônes qui indiquent si une station de surveillance a observé une tendance à la hausse significative, une tendance à la hausse, une tendance à la baisse significative, une tendance à la baisse ou aucune tendance. En général, un moins grand nombre de stations ont présenté des tendances statistiquement significatives pour ce qui est de l'écoulement maximal que pour l'écoulement minimal.

Haut de la page

Sommaire des tendances selon l'écozone+

Écozone+ maritime de l’Atlantique (n = 34; Figure 17, Figure 19 et Figure 13)
Peu de stations ont présenté des tendances significatives (p < 0,1) dans le cas de l’écoulement mensuel moyen, à l’exception des mois de mai et de juin où 19 et 17 des 34 stations, respectivement, ont connu une diminution importante et du mois d’août où 19 des 34 stations ont aussi connu une diminution importante. Toutes les stations affichant un changement statistiquement significatif (en moyenne 20 des 34 stations) ont présenté une diminution du débit minimal, toutes durées confondues. De plus, la majorité des autres stations non significatives (en moyenne 13 sur 34) démontraient une tendance à la réduction du débit minimal. Même si la variable décrivant les conditions du débit de base ne présentait pas de fortes tendances significatives (10 sur 34), la plupart des stations (23 sur 34) ont démontré une tendance à la réduction de la valeur. La majorité des stations ont aussi présenté des réductions du débit maximal, toutes durées confondues, soit une moyenne de cinq stations affichant des tendances à la baisse significatives et aucune station ne démontrant une tendance à la hausse significative. Une moyenne supplémentaire de 19 stations ont affiché une tendance à la baisse non significative.
Écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve (n = 12; Figure 17, Figure 19 et Figure 14)
Peu de stations démontrent des tendances significatives pour ce qui est de l'écoulement mensuel, à l'exception du mois d'août où la moitié des stations ont présenté une diminution statistiquement significative. La majorité des stations ont affiché une diminution de l'écoulement minimal, toutes durées confondues. Il n'y avait aucun profil clair de l'écoulement maximal : une partie des stations présentaient des tendances à la hausse et une autre partie, des tendances à la baisse.
Écozone+ du bouclier boréal (n = 31; Figure 17, Figure 19 et Figure 13)
Quelques stations ont affiché une tendance statistiquement significative pour l'écoulement mensuel à un niveau de 10 %, à l'exception des mois d'août et de septembre où 10 et 9 des 31 stations, respectivement, ont indiqué des tendances à la baisse de l'écoulement estival tardif. L'absence de tendances directionnelles claires peut être associée au gradient longitudinal considérable propre à l'écozone+. Une plus grande proportion de stations ont présenté des tendances à la baisse significatives pour ce qui est des variables de l'écoulement minimal et maximal, et la majorité des autres stations ont indiqué une tendance à la réduction.
Écozone+ de la taïga des plaines (n = 11; Figure 17, Figure 19 et Figure 13)
Sept des 11 stations ont affiché une augmentation statistiquement significative de l'écoulement en hiver et au début du printemps (de janvier à mars). De fortes tendances à la hausse significatives de l'écoulement minimal ont été observées dans le cas de six stations en moyenne au sein de cette écozone+, et la majorité des autres stations indiquaient aussi une tendance à l'augmentation. De plus, cinq stations ont affiché une augmentation marquée du débit de base. Toutefois, peu de tendances significatives ont été dégagées en ce qui concerne l'écoulement maximal.
Écozone+ de la cordillère montagnarde (n = 27; Figure 17, Figure 19 et Figure 14)
La majorité des stations n'ont pas affiché de tendances significatives en ce qui concerne l'écoulement mensuel moyen, à l'exception du mois d'avril où une forte tendance à la hausse s'est dessinée. Bien qu'elle ne soit pas statistiquement significative, une tendance à l'augmentation de l'écoulement minimal a été présentée par les stations, particulièrement dans le cas des variables de plus longues durées. La plupart des stations ont indiqué une baisse de l'écoulement maximal, souvent non significative.
Écozone+ maritime du Pacifique (n = 11; Figure 17, Figure 19 et Figure 13)
Les variables de la valeur médiane de l'écoulement mensuel présentaient très peu de tendances, quoiqu'il semblait y avoir une tendance globale à la baisse de l'écoulement à la fin de l'été (juillet, août et septembre). Une tendance à la baisse évidente a été relevée en ce qui concerne l'écoulement minimal, toutes durées confondues, tandis que la plupart des stations indiquaient une réduction marquée du débit de base. Inversement, la majorité des stations ont affiché une tendance à la hausse de l'écoulement maximal, mais celle-ci n'était pas significative en général.

Haut de la page

Tendances relatives au moment, à la fréquence et à la durée des événements hydrologiques extrêmes

Bon nombre d'espèces réagissent en fonction du moment où surviennent les étiages et les crues, ce qui détermine les processus du cycle biologique; ces événements peuvent par exemple servir de signaux pour la reproduction des poissons migratoires ou fournir un accès aux habitats marginaux pendant la reproduction. Peu de stations ont présenté des tendances significatives pour ce qui est 41 du moment de l'écoulement minimal et de l'écoulement maximal sur un jour (Tableau 5 et Figure 20). Cependant, la majorité des stations (78 sur 172) ont présenté une tendance selon laquelle le débit minimal annuel surviendrait à une date ultérieure, tandis que 85 des 172 stations ont présenté une tendance selon laquelle le débit maximal annuel surviendrait à une date antérieure. Cette tendance est particulièrement importante, puisqu'elle est liée à la crue printanière annuelle pour la plupart des rivières. Le fait que l'écoulement annuel de pointe semble survenir plus tôt concorde avec les tendances de débâcle hâtive signalées antérieurement (voir la section Tendances relatives à la débâcle et à l'englacement des rivières et des lacs). Sur le plan géographique, les stations présentant un écoulement minimal sur un jour survenant plus tard se situaient principalement dans l'est du Canada et la région des Grands Lacs, tandis que les stations affichant un écoulement minimal sur un jour survenant plus tôt se trouvaient dans les zones sud et côtières de l'ouest du Canada, la région des Grands Lacs et le nord-est du pays. On observe des tendances qui indiquent un écoulement minimal sur un jour survenant plus tôt dans les hautes latitudes et le sudest du Canada.

Haut de la page

Figure 20. Tendances relatives à la date de l'écoulement minimal et de l'écoulement maximal annuels sur un jour pour les stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005
graphique montre les tendances relatives
Description longue pour la figure 20.

Ce diagramme à barres montre les informations suivantes :

Proportion des sites

VariableTendance à survenir
plus tôt (p < 0,1)
Tendance non significative
à survenir plus tôt (p > 0,1)
Tendance à survenir
plus tard (p < 0,1)
Tendance non significative
à survenir plus tard (p > 0,1)
Date du min. annuel
sur 1 jour
8.1427.3316.2845.35
Date du max. annuel
sur 1 jour
10.4749.426.4025.00

Haut de la page

L'exposition à des conditions d'écoulement extrêmes (étiages et crues) peut provoquer un stress chez les communautés aquatiques, en plus de nuire au milieu abiotique. Ces conditions extrêmes peuvent, par exemple, influer sur le déplacement de la charge de fond de sédiments aquatiques et ainsi modifier la composition sédimentaire et provoquer des perturbations. Les étiages de longue durée peuvent limiter l'accès des oiseaux aquatiques et ainsi les empêcher de se nourrir, de se reposer et de se reproduire. Quelques stations ont présenté des tendances à la hausse ou à la baisse statistiquement significatives, l'orientation de la tendance étant partagée dans le cas des variables utilisées pour quantifier ces conditions extrêmes (Figure 21). Malgré le peu de tendances significatives dans le nombre d'épisodes d'étiage, les stations de l'est du Canada ont démontré une tendance à la hausse (significative et non significative) pour ce qui est de la durée de ces épisodes (Figure 22). Les stations se trouvant dans l'ouest et le nord-ouest du Canada ont présenté des durées plus courtes (significatives et non significatives) en ce qui concerne les étiages, à l'exception de la partie sud de la cordillère montagnarde qui a affiché des tendances relatives à des plus longues durées des étiages.

Figure 21. Tendances relatives à la fréquence et à la durée des épisodes d'étiage et de crue pour les stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005
graphique présenté des tendances à la hausse ou à la baisse statistiquement significatives
Description longue pour la figure 21.

Ce diagramme à barres montre les informations suivantes :

Proportion de sites

VariableTendance à la
baisse significative (p < 0,1)
Tendance à la
baisse non significative
Tendance à la
hausse significative (p < 0,1)
Tendance à la
hausse non significative
Nombre d'épisodes d'étiage2,334,6511,638,72
Durée des épisodes d'étiage14,5332,566,9834,88
Nombre d'épisodes de crue6,9810,474,076,40
Durée des épisodes de crue6,4027,915,2333,72

Haut de la page

Figure 22. Carte illustrant les tendances relatives à la durée des épisodes d'étiage dans les rivières naturelles au Canada, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005 bleu signe + tendance à la hausse significative (p < 0,1); blanc signe + tendance à la hausse (p > 0,1); forme carré jaune tendance à la baisse significative (p < 0,1); forme carré blanc tendance à la baisse (p > 0,1); forme de cercle blanc aucune tendance
Carte illustrant les tendances relatives à la durée des épisodes d'étiage dans les rivières naturelles au Canada
Description longue pour la figure 22.

Cette carte montre les tendances relatives à la durée des épisodes d'étiage et de crue enregistrées aux stations de surveillance du réseau hydrométrique de référence, pour les années de 1970 à 2005. La carte est parsemée d'icônes qui indiquent si une station de surveillance a observé une tendance à la hausse significative, une tendance à la hausse, une tendance à la baisse significative, une tendance à la baisse ou aucune tendance. En général, les stations de l'est du Canada ont démontré une hausse ou une tendance à la hausse (non significative) pour ce qui est de la durée des épisodes d'étiage. Les stations de l'ouest et du nord-ouest du Canada ont présenté une diminution de la durée des épisodes d'étiage ou des tendances à la baisse relativement à la durée de ces épisodes (non significative), à l'exception de la partie sud de la cordillère montagnarde qui a présenté des tendances à la hausse relativement à la durée de ces épisodes.

Haut de la page

Sommaire des tendances selon l'écozone+

Écozone+ maritime de l'Atlantique (n = 34; Figure 13 et Figure 22)
Vingt des trente-quatre stations présentaient une tendance à la baisse pour ce qui est du nombre d'épisodes de crue. De plus, la majorité des stations ont démontré une tendance à l'augmentation de la durée des épisodes d'étiage, mais le profil relatif au nombre d'épisodes d'étiage n'était pas clair.
Écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve (n = 34;Figure 13 et Figure 22)
La plupart des stations ont indiqué une tendance selon laquelle l'écoulement minimal et l'écoulement maximal annuels surviendraient à une date ultérieure. La tendance de l'écoulement maximal annuel à survenir plus tard n'est pas reflétée ailleurs au pays, la majorité des stations connaissant une crue printanière plus tôt.
Écozone+ du bouclier boréal (n = 31; Figure 13 et Figure 22)
Plus de la moitié des stations présentaient une tendance de l'écoulement maximal annuel à survenir à une date antérieure (18 des 31 stations), ce qui laisse supposer une crue printanière plus tôt. Une grande proportion dde stations (19 sur 31) ont indiqué une tendance à l'augmentation de la durée des épisodes de crue.
Écozone+ de la taïga des plaines (n = 11; Figure 13 et Figure 22)
Les stations au sein de la région n'ont présenté aucun profil clair pour le nombre d'épisodes d'étiage et de crue ni pour la durée de ces épisodes. Toutefois, 7 des 11 stations ont indiqué une tendance à la baisse statistiquement significative (p < 0,1) relative à la durée des épisodes d'étiage.
Écozone+ de la cordillère montagnarde (n = 27; Figure 14 et Figure 22)
Bien qu'elle ne soit pas statistiquement significative, une tendance selon laquelle l'écoulement maximal surviendrait à une date antérieure a été démontrée par la majorité des stations. Il ne semblait y avoir aucune tendance claire pour ce qui est des épisodes de crue et d'étiage, sauf une tendance à la baisse de la durée des épisodes de crue.
Écozone+ maritime du Pacifique (n = 11; Figure 13 et Figure 22)
Les stations ont présenté une tendance selon laquelle l'écoulement maximal surviendrait à une date précoce, ce qui se traduit par la possibilité d'une crue printanière plus tôt. La durée des épisodes d'étiage tendait quant à elle à baisser.

Haut de la page

Tendances relatives au caractère soudain des crues et des étiages

La variabilité de l'écoulement peut modifier la disponibilité des habitats et des nutriments. Même si les cours d'eau à crues soudaines naturels sont souvent considérés comme étant perturbés ou « hostiles » sur le plan écologique, une diminution du caractère soudain peut tout de même provoquer un stress chez les communautés aquatiques, puisque les organismes tentent de s'adapter aux nouvelles conditions. Plusieurs stations ont présenté des tendances significatives (à la fois à la hausse et à la baisse) pour ce qui est des variables quantifiant la variabilité du régime d'écoulement annuel (50 pour la vitesse d'augmentation, 36 pour la vitesse de diminution et 70 pour le nombre d'inversions sur l'hydrogrammeNote 7 de bas de page, et ce, sur les 172 stations) (Tableau 5 et Figure 23). Il est intéressant de noter qu'un plus grand nombre de stations ont connu des augmentations statistiquement significatives en ce qui concerne la variabilité de l'écoulement annuel quantifiée par le nombre d'inversions (52 des 172 stations affichant des tendances significatives et 43 autres stations présentant une tendance à l'augmentation) (Figure 23). Sur le plan spatial, ces stations se trouvaient principalement dans l'ouest et le nord-ouest du Canada, en plus de certaines stations situées dans le sud-est du pays (Figure 24).

Figure 23. Tendances relatives à la variabilité de l'écoulement pour les stations du réseau hydrométrique de référence, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005
graphique montre les tendances relatives à la variabilité de l'écoulement pour les stations du réseau hydrométrique
Description longue pour la figure 23

Ce diagramme à barres montre les informations suivantes :

Proportion des sites
VariableTendance à la baisse significative (p < 0,1)Tendance à la baisse non significativeTendance à la hausse significative (p < 0,1)Tendance à la hausse non significative
Vitesse d'augmentation20,9334,888,1425,00
Vitesse de diminution5,8115,1215,1231,40
Inversions10,4724,4230,2325,00

Haut de la page

Figure 24. Carte illustrant les tendances relatives au nombre d'inversions sur l'hydrogramme pour les rivières naturelles au Canada, d'après les données pour les années hydrologiques de 1970 à 2005 bleu signe + tendance à la hausse significative (p < 0,1); tendance à la hausse (p gt; 0,1); blanc signe + tendance à la baisse significative (p < 0,1); forme carré jaune tendance à la baisse (p > 0,1); forme de cercle blanc aucune tendance
carte montre les tendances relatives aux inversions sur l'hydrogramme pour les rivières naturelles au Canada
Description longue pour la figure 24

Cette carte montre les tendances relatives aux inversions sur l'hydrogramme pour les rivières naturelles au Canada enregistrées aux stations de surveillance du réseau hydrométrique de référence, pour les années de 1970 à 2005. La carte est parsemée d'icônes qui indiquent si une station de surveillance a observé une tendance à la hausse significative, une tendance à la hausse, une tendance à la baisse significative, une tendance à la baisse ou aucune tendance. Un grand nombre de stations ont connu des augmentations statistiquement significatives en ce qui concerne la variabilité de l'écoulement annuel quantifiée par le nombre d'inversions. La carte montre que les stations présentant des inversions se trouvaient principalement dans l'ouest et le nord-ouest du Canada, en plus de certaines stations situées dans le sud-est du pays.

Sommaire des tendances selon l'écozone+
Écozone+ maritime de l'Atlantique (n = 34; Figure 13 et Figure 24)
Des tendances à la baisse relatives aux vitesses d'augmentation se sont dessinées dans le cas de 11 stations, et 16 autres stations ont affiché une tendance à la diminution. Inversement, 10 stations ont présenté une tendance à la hausse en ce qui concerne les vitesses de diminution, et 20 autres stations ont affiché une tendance à l'augmentation. Cependant, le nombre d'inversions ne décrivait aucune tendance directionnelle.
Écozone+ de la forêt boréale de Terre-Neuve (n = 12; Figure 14 et Figure 24)
Peu de tendances significatives ont été dégagées pour ce qui est de la variabilité (étiages et crues, vitesses d'augmentation et de diminution, nombre d'inversions). Cependant, la majorité des stations présentaient une tendance à l'augmentation de la vitesse de diminution.
Écozone+ du bouclier boréal (n = 31;Figure 13 et Figure 24)
Le quart des stations ont affiché une augmentation marquée du nombre d'inversions du débit reflétée dans une hausse de la vitesse de diminution et une baisse de la vitesse d'augmentation. Ces résultats indiquent une variabilité accrue de l'écoulement et, du même coup, des habitats dans les rivières de cette écozone+.
Écozone+ de la taïga des plaines (n = 11; Figure 13 et Figure 24)
La plupart des stations (9) ont présenté une tendance à la hausse significative du nombre d'inversions et les deux autres stations ont affiché une tendance à l'augmentation. Cela indique une augmentation de la variabilité de l'écoulement, ce qui laisse croire à un stress hydrologique potentiellement accru dans le réseau.
Écozone+ de la cordillère montagnarde (n = 27; Figure 14 et Figure 24)
La majorité des stations présentaient une tendance à la baisse des vitesses d'augmentation, cette tendance étant significative dans cinq cas (p < 0,1). De plus, une tendance à la hausse de la vitesse de diminution s'est dégagée. Cela se reflète pour la plupart des stations qui présentent une tendance à la hausse relative à la variabilité de l'écoulement quantifiée par le nombre d'inversions du débit, cette tendance étant statistiquement significative dans 13 cas (p < 0,1).
Écozone+ maritime du Pacifique (n = 11; Figure 13 et Figure 24)
Les stations ont présenté une tendance à la hausse en ce qui concerne les vitesses d'augmentation et de diminution, en plus du nombre d'inversions. Cela indique une variabilité accrue dans ces rivières, comme en témoignent les autres variables.

Haut de la page


Sommaire des tendances hydroécologiques

L'analyse non paramétrique MannKendall, qui visait à cerner les tendances dans les variables hydroécologiques du réseau hydrométrique de référence du Canada, a permis de relever des profils spatiaux et temporels pour la période 19702005. En utilisant les variables des indicateurs d'altération hydrologique (Richter et al., 1996), la quantification des tendances dans les habitats hydrologiques qui ont une importance sur le plan écologique a été entreprise.

Peu de rivières faisant l'objet d'une surveillance ont montré des tendances significatives pour ce qui est de la valeur médiane de l'écoulement mensuel, sauf en avril et en août. En ce qui a trait à l'écoulement maximal et minimal, très peu de tendances statistiquement significatives se sont dessinées à l'échelle du pays. Cependant, pour ces deux variables, la plupart des tendances significatives étaient à la baisse. En plus des stations importantes, le tiers de celles-ci présentaient une tendance à la baisse des débits minimaux, tandis qu'un peu plus de la moitié des stations ont indiqué une tendance à la baisse des débits maximaux. La diminution de l'écoulement qui en résulte a des répercussions considérables – il suffit de penser, par exemple, aux effets sur la disponibilité des habitats pour les communautés aquatiques. Cependant, une variabilité spatiale a été constatée dans le cas de ces tendances relatives à l'écoulement minimal et à l'écoulement maximal. Par exemple, les stations se trouvant dans l'écozone+ de la taïga des plaines et l'écozone+ maritime du Pacifique affichaient une augmentation de ces variables, tandis que les autres écozones<sup>+</sup> étudiées présentaient une diminution globale.

Une plus grande proportion des stations importantes ont présenté une tendance significative selon laquelle l'écoulement maximal annuel sur un jour surviendrait à une date précoce, et un autre 56 % des stations affichaient cette même tendance. Comme l'écoulement annuel maximal sur un jour survient souvent pendant la crue printanière, cela laisse croire à une débâcle hâtive. Si on tient compte du fait que l'englacement tend à survenir plus tard (voir la section Tendances relatives à la débâcle et à l'englacement des rivières et des lacs cidessous), cela indique un prolongement de la saison des eaux libres, ce qui aura un impact sur l'écosystème aquatique. La majorité des stations ne révèlent pas de tendances significatives en ce qui concerne la fréquence et la durée des épisodes extrêmes de crue et d'étiage. Cependant, la plupart des stations ont indiqué une tendance à la baisse de la vitesse d'augmentation, une tendance à la hausse de la vitesse de diminution et une tendance à l'augmentation du nombre d'in

Haut de la page


Note de bas de page

Note 7 de bas de page

Le nombre d'inversions sur l'hydrogramme quantifie la variabilité du régime d'écoulement en calculant le nombre de fois que le débit passe soit d'une augmentation à une diminution, soit d'une diminution à une augmentation. Ces inversions peuvent avoir un effet direct sur les communautés aquatiques. Par exemple, les macroinvertébrés n'ont souvent pas la mobilité requise pour s'adapter au changement rapide des conditions (The Nature Conservancy, 2007).

Retour à la référence de la note 7 de bas de page

Haut de la page

Retournez à la table des matières