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Sommaire des éléments probants relativement aux constatations clés pour l’écozone+ de la taïga des plaines

Thème : Biomes

Constatation clé 1
Forêts

Thème Biomes

Constatation clé à l'échelle nationale
Sur le plan national, la superficie que couvrent les forêts a peu changé depuis 1990; sur le plan régional, la réduction de l'aire des forêts est considérable à certains endroits. La structure de certaines forêts du Canada, y compris la composition des espèces, les classes d'âge et la taille des étendues forestières intactes, a subi des changements sur des périodes de référence plus longues.

Constatation clé à l’échelle écozone+ : La forêt boréale est le type d’écosystème dominant de la Taïga des plaines. La fragmentation causée par les routes et autres entités linéaires, qui entraîne la perte de grands blocs intacts de forêts, est plus évidente dans le nord-est de la Colombie-Britannique. Les changements liés au climat dans la zone de la limite des arbres, dans le nord de l’écozone+, comprennent l’augmentation de la croissance des arbustes, une légère augmentation nette du couvert d’arbres, qui fait augmenter le couvert de conifères dans la partie nord de la zone de la limite des arbres, contrebalancée par une réduction de la forêt coniférienne dans le sud de la zone (de 1985 à 2006) et la réduction du taux de croissance, sans doute attribuable au stress associé aux sécheresses, de la majorité des épinettes blanches depuis les années 1930.

Caractéristiques spatiales

La densité du couvert forestier et le degré de fragmentation des forêts varient dans l’écozone+ de la Taïga des plaines, dont la latitude, l’altitude et le climat sont très variables. La région se caractérise par de grands feux de forêt fréquents et, par conséquent, la végétation est souvent une mosaïque de forêt inéquienne à différents stades de régénérationRéférence 13. La forêt coniférienne couvre principalement les vallées du fleuve Mackenzie et de ses affluents, jusqu’au delta du Mackenzie, bien que les basses terres de la vallée fluviale soient occupées par des forêts mixtes. Les altitudes légèrement plus élevées, comme dans les collines Cameron, et les brûlis en régénération sont couverts d’arbustes, alors que les altitudes les plus élevées, principalement les pentes orientales des monts Mackenzie, sont caractérisées par une végétation de toundra.

Une grande partie de cette écozone+ affiche une proportion de forêts supérieure à 50 %. Les faibles densités de forêts se trouvent immédiatement au sud du Grand lac des Esclaves dans la partie nord du parc national du Canada Wood Buffalo, dans les hautes terres près de Norman Wells, dans une vaste région située à l’ouest de Lac la Martre qui a brûlé au milieu des années 1990, et dans des portions des tronçons inférieurs de la vallée du MackenzieRéférence 13.

Les caractéristiques des régions forestières canadiennes ont été examinées au moyen des données de télédétectionRéférence 13. Les exigences en matière d’habitat pour de nombreuses espèces sont fortement influencées par les caractéristiques spatiales des types de couverture terrestre. Ces caractéristiques spatiales peuvent comprendre la proportion de types de couverture terrestre particuliers dans une région et le degré de fragmentation et de connectivité de certains types particuliers de couverture terrestre. La présence de bordures, qui laisse supposer un certain degré de fragmentation, est importante pour de nombreuses espèces, alors que pour d’autres, notamment le caribou des bois, elle est nuisible.

Deux méthodes ont été utilisées pour examiner les caractéristiques spatiales des forêts, et ces méthodes fournissent une référence pour les futures analyses de tendances; les deux méthodes utilisent les calculs obtenus à partir des ensembles de données de pixels de L’observation de la Terre pour le développement durable espacés de 30 m à l’intérieur de cellules de 1 km2 (de l’année 2000) :

  1. la densité des forêts (proportion de la superficie terrestre qui est boisée); les résultats sont présentés à la figure 5 ;
  2. la densité des bordures (la longueur de l’ensemble des bordures entre les pixels boisés et les pixels non boisés dans chaque cellule de 1 km2); la densité des bordures des forêts dans la Taïga des plaines est supérieure à celle des forêts situées plus au sud, et la valeur typique est de 250 m/km2; cette valeur augmente à 500 à 600 m/km2 dans les régions de toundra avoisinant le contrefort oriental des monts Mackenzie.
Figure 5. Densité des forêts, Taïga des plaines, 2000.

La proportion de pixels de 30 m2 qui sont boisés dans chaque unité de 1 km2 est montrée. La section de couleur blanche dans le nord est un artéfact de la méthode – elle correspond à la limite de l’écozone de la Taïga des plaines selon la classification de 1995. La densité n’est pas le nombre d’arbres, mais plutôt l’apparence de la couverture terrestre depuis l’espace. Les faibles proportions de forêts peuvent représenter des peuplements d’épinette noire ou de pin gris ou de forêts en régénération à couvert épars, et les proportions élevées de forêts peuvent représenter des peuplements matures d’épinette blanche à plus faible densité d’arbres et à couvert dense.

Carte
Source : Ahern et al. (2011)Référence 13
Description longue pour la figure 5

Cette carte illustre la densité des forêts dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. Elle est dérivée d’images de télédétection; chaque unité de 1 km2 est codée en fonction de la proportion de pixels dans l’unité qui sont boisés, et la proportion de forêt est dérivée du couvert forestier. La majeure partie de l’écozone+ est une mosaïque complexe de densités différentes, sauf dans la section sud-ouest de l’écozone+, qui présente généralement une forte densité des forêts. La région du delta du Mackenzie, les secteurs à l’ouest du Grand lac de l’Ours et au sud du Grand lac des Esclaves, ainsi qu’une vaste région du centre de l’écozone+ ont une densité des forêts faible (<30 %). Les secteurs où la proportion de forêt est relativement faible peuvent représenter des peuplements dominés par l’épinette noire ou le pin gris, tandis que les peuplements matures d’épinette blanche, qui comptent moins d’arbres, ont un couvert dense et sont représentés comme des forêts à forte densité. La section de couleur blanche à l’extrémité nord de l’écozone+ est un artefact de la méthode – elle correspond à la limite de l’écozone au moment où la carte a été produite, selon la classification des écozones de 1995.

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Blocs intacts de forêts

La figure 6 montre les zones de blocs intacts de forêts dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. Vous remarquerez que le nord-est de la Colombie-Britannique, où la densité de blocs intacts de forêts est la plus faible, est une région à densité élevée de forêts (figure 5). Cela indique que l’absence de grandes zones de forêts intactes est attribuable à la fragmentation de la forêt, plutôt qu’à la transformation des terres à grande échelle ou à la présence d’autres types de couverture terrestre naturelle.

Figure 6. Blocs intacts de forêts, écozone+ de la Taïga des plaines.

La couleur verte indique les blocs contigus de forêts non perturbés par des entités anthropiques. La superficie minimale d’un bloc est de 10 000 ha. La section de couleur blanche dans le nord est un artéfact de la méthode – elle correspond à la limite de l’écozone de la Taïga des plaines selon la classification de 1995.

map
Source : fondée sur les données compilées par Lee et al. (2006)Référence 25
Description longue pour la figure 6

Cette carte représente la distribution des blocs intacts de forêt dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. Pour être considéré intact, un bloc de forêt doit avoir une superficie d’au moins 10 000 ha et ne pas avoir été perturbé par des entités anthropiques. La majeure partie de l’écozone+ est couverte de blocs de forêt intacts, à l’exception de la région de la rivière de la Paix, à l’angle nord-est de la Colombie-Britannique. Cette région a une forte densité de forêt, comme l’indique la figure 4, mais la faible densité des blocs intacts indique que la fragmentation des forêts est prévalente, car c’est dans ce secteur de l’écozone+ que la conversion des terres est la plus courante.

 

La zone de la limite des arbres

La zone de texte suivante, qui donne une perspective plus large des changements dans la limite des arbres, est extraite du rapport Biodiversité canadienne : état et tendances des écosystèmes en 2010Référence 3.

Changements dans la zone de la limite des arbres

Le terme « limite des arbres » est trompeur – il n’y a pas de limite nette où les arbres ne poussent plus, mais plutôt une zone de transition entre les arbres de plus en plus rares et la toundra. Au Canada, les zones de limite des arbres sont latitudinales, dans le nord du pays, et altitudinales, sur les pentes des collines et des montagnes. L’image qui émerge en est une de changement, et non de prolongement uniforme de la limite des arbres. Dans le nord du Québec, depuis les années 1970, les arbres de la zone forêt-toundra ont poussé plus rapidement et sont plus hautsRéférence 26, mais leur répartition n’a pas changé considérablementRéférence 27. Au Labrador, les limites des arbres ont avancé vers le nord et vers le haut des pentes au cours des 50 dernières années sur la côte, mais pas à l’intérieur des terresRéférence 29. Dans les montagnes du nord-ouest du Canada, la croissance et la densité des arbres ont changé davantage que la position de la limite des arbres en zone alpineRéférence 29.

Une étude de la limite des arbres dans l’ouest du Canada n’a révélé qu’une faible augmentation nette de la couverture des arbres, mais a révélé des changements majeurs dans la végétation à l’intérieur de la zone de la limite des arbres. La couverture des arbres a augmenté dans la moitié nord de la zone, mais cette augmentation était surtout causée par la diminution de la couverture des arbres dans la moitié sud, en particulier à l’ouest du delta du Mackenzie – et était probablement associée à des conditions sèches attribuables à des températures élevéesRéférence 30. Les changements les plus importants ont été l’augmentation des arbustes et, dans le nord-ouest de la zone de la limite des arbres, le remplacement du couvert de lichens et de sol nu par de petites plantes non ligneuses (herbacées).

Figure 7. Les changements dans la végétation dans la zone de la limite des arbres de l'ouest du Canada, entre 1985 et 2006.

Remarque : le changement moyen dans l'ensemble de la zone durant 22 ans est fondé sur l'analyse des images obtenues par satellite au début du printemps et en été.

Graphique
Source : données de Olthof et Pouliot (2010)Référence 31
Description longue pour la figure 7

Ce diagramme illustre le changement moyen dans les diverses catégories de végétation : sol nu, lichen, conifères, herbacées et arbustes, dans la zone de la limite des arbres, sur une période de 22 ans. La carte en médaillon représente la zone d’étude, qui s’étend le long de la zone de la limite des arbres, de la partie nord du Yukon en passant par les Territoires du Nord-Ouest jusque dans le sud-est du Nunavut et le nord du Manitoba. Au cours de cette période de 22 ans, le couvert forestier a très peu varié (<1 %), mais la superficie occupée par les herbacées et les arbustes a augmenté respectivement de 12,5 % et de 15 %. Le sol nu a régressé d’environ 9 % et la couverture de lichen, d’environ 3,5 %. Les données sont fondées sur l’analyse des images obtenues par satellite au début du printemps et en été.

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Perspective mondiale

Depuis 1900, la limite des arbres a avancé à 52 % des 166 sites examinés dans le monde et a reculé à seulement 1 % des sitesRéférence 32.

Plusieurs études ont établi de fortes corrélations entre les températures estivales et la variation des tendances de la végétation à la bordure nord de la zone de la limite des arbres dans la Taïga des plaines, ce qui indique que l’augmentation des températures est susceptible de modifier l’abondance des arbustes, la structure de la végétation et la composition spécifiqueRéférence 33, Référence 34. Selon certaines indications, ce changement serait en cours. Dans une étude menée le long d’un transect allant de la côte de la mer de Beaufort à la région de Fort McPherson dans le sud, Lantz et al. (2010)Référence 35 ont constaté que l’aulne crispé (un grand arbuste), aux sites de la bordure nord de la zone de transition forêt-toundra, affichait des modes de recrutement sensiblement différents de ceux de l’aulne crispé à des sites vers le sud. La proportion de jeunes arbustes était plus élevée dans la zone de transition du nord, ce qui indique une colonisation récente des sites par l’aulne crispé. L’étude a montré aussi que la croissance et la reproduction de l’aulne crispé étaient significativement plus importantes dans les sites brûlés, les grands arbustes dominant les sites brûlés dans l’ensemble des zones de végétation. L’effet combiné de l’augmentation des feux et des saisons de croissance plus chaudes mènera probablement à un déplacement continu des grands arbustes vers le nord.

Tout comme dans d’autres régions du nord-ouest de l’Amérique du Nord, les peuplements d’épinette blanche dans la zone de la limite des arbres ou à proximité de la Taïga des plaines montrent des signes de diminution de la croissance au fur et à mesure que le climat se réchauffe – peut-être en raison du dépassement d’un seuil physiologique pour la température estivale ou au stress associé aux sécheresses des étés chaudsRéférence 36 Référence 37 Référence 38. Une analyse de la croissance annuelle, fondée sur la largeur des anneaux de croissance, de 654 épinettes blanches, menée à 9 sites dans le delta du Mackenzie30, a indiqué un fort degré de similarité dans les taux de croissance des arbres de 1600 à environ 1930, année où les taux de croissance ont divergé. D’environ 1930 à la fin de l’étude en 2003, le taux de croissance d’approximativement 25 % des arbres a augmenté (ce groupe est appelé répondants positifs), alors que le taux de croissance des 75 % d’arbres restants (répondants négatifs) a diminué (figure 8). Le taux de croissance de l’épinette blanche a été comparé aux relevés climatiques provenant d’Inuvik (commençant en 1927) et aux températures de la saison de croissance de l’hémisphère nord (relevés commençant en 1856). La croissance annuelle des répondants négatifs était fortement corrélée avec les températures de juin à Inuvik et avec les températures de la saison de croissance en Amérique du Nord, alors que les faibles taux de croissance annuelle des répondants négatifs étaient inversement proportionnels aux températures de l’été actuel et, en particulier, de l’été précédent. Ce ralentissement apparent de la croissance durant les étés chauds a été quelque peu atténué dans les années où les précipitations ont été élevées en avril – une indication selon laquelle tant le stress associé aux températures que le stress associé aux sécheresses peut affecter l’épinette blanche dans la région.

Figure 8. Croissance de l'épinette blanche dans le delta du Mackenzie, déterminée à partir des anneaux de croissance des arbres, de 1600 à 2003, en fonction des anomalies des températures des saisons de croissance dans l'hémisphère nord, de 1856 à 2003.

La ligne noire qui commence en 1856 correspond à la tendance des anomalies des températures. Les deux groupes d’épinettes blanches sont représentés par les lignes qui commencent en 1600; la ligne rouge représente la croissance annuelle moyenne des répondants négatifs (arbres dont la croissance est inversement proportionnelle aux températures estivales après 1930), et la ligne bleue représente la croissance annuelle des répondants positifs (arbres dont la croissance est corrélée positivement avec les températures estivales). Les coefficients de corrélation montrent la force des relations entre les taux de croissance des deux groupes de 1600 à 1899 (r = 0,91) et de 1900 à 2003 (r = 0,11).

Graphique
Source : adapté de Pisaric et al. (2007)Référence 30. Reproduction autorisée par John Wiley & Sons, Inc.
Description longue pour la figure 8

Ce diagramme linéaire retrace la croissance des épinettes blanches dans le delta du Mackenzie, déterminée à partir des anneaux de croissance des arbres, de 1600 à 2003. À partir de 1856, le diagramme représente aussi les anomalies des températures des saisons de croissance dans l’hémisphère nord. De 1600 au début du XXe siècle, l’évolution des anneaux de croissance des épinettes blanches est relativement stable. Au début du XXe siècle, les anneaux de croissance commencent à présenter des variations accrues : alors que certains (25 %) présentent une croissance accrue en réponse à une hausse significative  des températures estivales dans la seconde moitié du 20e siècle, la majorité (75 %) des arbres ont connu une relation inverse des hausse des températures estivales.

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Constatation clé 3
Milieux humides

Thème Biomes

Constatation clé à l'échelle nationale
La perte de milieux humides a été importante dans le sud du Canada; la destruction et la dégradation continuent sous l'influence d'une gamme étendue de facteurs de stress. Certains milieux humides ont été restaurés ou sont en cours de restauration.

Constatation clé à l’échelle écozone+ : Les milieux humides sont diversifiés et répandus dans l’écozone+; ils sont vulnérables aux menaces anthropiques, notamment les changements climatiques. Les crues printanières périodiques dans le bassin du fleuve Mackenzie, qui maintiennent la diversité des lacs de delta, ont été davantage associées aux variables climatiques qu’à l’influence du barrage W.A.C. Bennett, en amont. Cependant, certaines indications montrent que les crues printanières sont peut-être moins fréquentes. Les lacs de delta sont affectés par la saison des eaux libres qui est prolongée et par l’érosion accrue causée par les glissements de pergélisol, qui entraînent des changements abrupts dans la qualité de l’eau.

Parmi les types de milieux humides, on compte de vastes deltas de cours d’eau, des lacs et des étangs de plaines inondables, des lits de rivière sinueux bordés de milieux humides, de lacs thermokarstiques, de tourbières et de marais. Les milieux humides de la Taïga des plaines offrent un habitat à des centaines de milliers d’oiseaux aquatiques en migration ou en période de reproduction; ils abritent aussi divers poissons et servent d’habitat à des mammifères comme l’orignal, le caribou, le rat musqué et le castor. Les milieux humides sont des endroits de chasse et de pêche traditionnels et sont importants sur le plan culturel pour les résidents de la Taïga des plaines. La présente section met l’accent sur certains aspects des milieux humides qui subissent actuellement des changements ou qui sont vulnérables aux changements associés aux menaces anthropiques.

Comme c’est le cas dans la forêt boréale en général, les grands blocs de milieux humides non perturbés sont importants pour maintenir la biodiversité de tels milieux. Certaines espèces ne sont pas tolérantes aux perturbations et à la fragmentation de l’habitat – l’exemple extrême pour l’écozone+ étant la Grue blanche, un oiseau aquatique qui a presque disparu en raison de la perte d’habitat. Les perturbations et l’altération de l’habitat dans les lieux de nidification peuvent aussi être liées à la diminution du nombre d’espèces d’oiseaux aquatiques nichant dans la Taïga des plaines (voir la constatation clé relative aux espèces présentant un intérêt particulier en page 65).

Ramsar sites

Deux sites Ramsar (zones humides désignées d’importance internationale) se trouvent dans l’écozone+ de la Taïga des plaines :

  1. Les lacs Hay-Zama, en Alberta. Ce complexe de lacs et de milieux humides d’une superficie de 486 km2, aire de repos pour les oiseaux aquatiques en migration, est protégé en tant que parc de l’Alberta. Cependant, l’exploitation du pétrole et du gaz a précédé la création du parc et est autorisée à se poursuivre jusqu’à l’épuisement des réservesRéférence 39. Les lacs sont une zone de récolte traditionnelle pour la Dene Tha’.
     
  2. Territoire d’été de la Grue blanche, dans les T.N.-O. et en Alberta, à l’intérieur du parc national du Canada Wood Buffalo. Ce territoire d’une superficie de 16 895 km2 est la seule aire de nidification naturelle de la Grue blanche qu’il reste; il renferme des milliers de plans d’eau, y compris des lacs, des tourbières, des marais, des étangs peu profonds et des ruisseauxRéférence 20.

Les milieux humides et les étangs de l’écozone+ sont formés et maintenus par les faibles taux d’évapotranspiration et par les conditions du pergélisol ainsi que par les dépressions physiques laissées par les glaciations; ils sont donc vulnérables aux changements environnementaux. Bien qu’il existe certaines indications de changements dans les étangs de la Taïga des plaines causés par le réchauffement et le dégel du pergélisol (voir la discussion plus bas), aucune réduction générale de la superficie des étangs n’a été observée dans l’écozone+. Les températures élevées, qui ont fait augmenter l’évapotranspiration et changer l’état du pergélisol, ont mené à une tendance régionale à des étangs de plus en plus petits dans les forêts boréales de l’AlaskaRéférence 40, et une certaine réduction de la superficie totale des étangs a été observée dans la plaine Old Crow, dans le nord du Yukon (écozone+ de la Taïga de la Cordillère)Référence 41. Les milieux humides s’asséchant et les feux de forêts augmentant en raison du réchauffement planétaire, la composition des espèces végétales des milieux humides pourrait changer radicalement si le brûlage atteignait les couches profondes de matière organiqueRéférence 42.

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Lacs et milieux humides associés aux deltas et aux cours d'eau

Le vaste delta du fleuve Mackenzie (13 000 km2)Référence 43, avec ses 45 000 lacs, est situé en partie dans les zones de forêts et en partie dans les zones d’arbustaies de l’écozone+ de la Taïga des plaines. Il occupe aussi une partie de la toundra dans l’écozone+ de l’Arctique. Il s’agit d’un écosystème aquatique productif, ce qui est inhabituel à cette latitudeRéférence 44. La productivité élevée du delta est associée tant à la saison sans glace prolongée dans les lacs des plaines inondables (par comparaison à certains lacs avoisinants) qu’à la reconstitution de ces lacs à partir des riches sédiments des cours d’eauRéférence 44. Bon nombre de lacs du delta du Mackenzie et de l’ensemble de la zone de pergélisol sont des milieux humides thermokarstiques, qui se sont formés dans des dépressions au-dessus du pergélisol.

On trouve aussi deux grands deltas d’eau douce dans l’écozone+ : le delta de la rivière des Esclaves (l’embouchure de la rivière des Esclaves, dont les eaux coulent vers le Grand lac des Esclaves) et le lac Mills (un élargissement du fleuve Mackenzie à l’embouchure de la rivière Horn, près de Fort Providence). Le delta de la rivière des Esclaves, qui occupe une superficie de 554 km2Référence 45, est une aire de repos pour les oiseaux migrateurs au printemps et à l’automne et ce, dans les quatre principales voies migratoires continentalesRéférence 45, Référence 46. Le lac Mills (superficie de 381 km2) est une importante aire de repos pour les oiseaux aquatiques durant la migration printanière et automnale, un refuge estival pour les canards plongeurs en période de mueRéférence 45 et une aire de broutage pour le bison des boisRéférence 47.

Régime des crues

Les inondations périodiques associées au débit printanier et aux débâcles printanières créent et maintiennent la diversité d’habitat offerte par les lacs et les milieux humides des deltas des rivières aux Esclaves et du fleuve MackenzieRéférence 48 Référence 49 Référence 50 Référence 51. Selon une étude des lacs et des étangs dans le delta de la rivière aux Esclaves (de 2003 à 2005), le degré et la fréquence des crues dans les cours d’eau constituent les principaux facteurs régissant la chimie de l’eau et les communautés et la biomasse de plantes et de diatomées de chaque plan d’eauRéférence 52.

La rivière aux Esclaves subit l’influence de la régulation des débits au barrage W.A.C. Bennett et dans le réservoir connexe (voir la constatation clé relative aux lacs et aux cours d’eau). Selon une étude dans le cadre de laquelle on a déterminé la fréquence des périodes de crues associées aux débâcles printanières durant plus de 80 ansRéférence 48, les crues ont eu tendance à être cycliques, alternant entre des périodes d’environ une décennie de fortes crues et des périodes d’environ une décennie de faibles crues (figure 9). Les crues printanières semblent davantage associées aux conditions climatiques dans le cours supérieur du bassin du fleuve que la régulation du débit au barrage W.A.C. Bennett (qui a commencé en 1968). Des périodes de faibles crues ont précédé la régulation des débits, et des périodes de fortes crues ont suivi le commencement des activités de régulation. Les auteurs de l’étude ont prédit que les crues deviendraient moins fréquentes en raison du faible enneigement et, par conséquent, que le ruissellement des eaux d’amont serait moins important en raison des changements climatiques. Selon certaines indications, cette tendance à des crues printanières moins fortes a peut-être commencé dans l’écozone+ de la Taïga des plaines et dans d’autres parties du bassin hydrographiqueRéférence 48.

Figure 9. Crues dans le delta de la rivière des Esclaves, de 1925 à 2005.

Les crues ont été déterminées à partir des variations climatiques, tel qu’indiqué (colonnes a à c), et à partir des débits mesurés (colonne d). Les boîtes ombragées indiquent les périodes de fortes crues inférées à partir de chaque série de données indirectes, et les rectangles en pointillé indiquent les principales périodes de fortes crues.

Graphique
Source : Brock et al. (2010)Référence 48. Reproduction autorisée par la Revue canadienne des ressources en eau.
Description longue pour la figure 9

Ce diagramme composite présente trois paramètres géochimiques et biologiques clés liés à la fréquence des crues, mesurés dans des carottes de sédiments du delta de la rivière des Esclaves, de 1925 à 2005. Les données sur le débit de la rivière des Esclaves couvrent la période de 1960 à 2005; elles subissent l’influence de l’achèvement du barrage W.A.C. Bennett en Colombie-Britannique en 1968. La colonne a) présente les rapports du carbone à l’azote (C/N) mesurés dans la carotte de sédiments de 1925 à 2005; l’eau de crue est associée à un rapport C/N élevé, et les niveaux élevés mesurés au début et à la fin de la décennie 1970 ainsi que vers 1995 correspondent aux forts débits mesurés dans la rivière des Esclaves. De même, l’indice des crues fondé sur les diatomées, qui évalue l’abondance relative de diatomées reconnues comme une espèce indicatrice des crues, correspond en gros aux périodes de fort débit; au cours des périodes de faible débit, la valeur de l’indice est nettement différente. La colonne c) présente des données sur le nombre de graines d’une espèce végétale aquatique, la sagittaire cunéaire (Sagittaria cuneata), qui correspond à une période de très faibles débits au cours de la décennie 1950. Les données des carottes de sédiments (rapport C/N et indice des diatomées) laissent supposer qu’un événement de crue est survenu au début des années 1940.

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Dégradation du pergélisol

Cependant, des changements dans la fonte printanière et la rupture des glaces entraînent aussi des changements dans la qualité de l'eau en raison de l'augmentation de l'érosion causée par les glissements de pergélisol Référence 46,Référence 53.

Le dégel et les glissements de pergélisol érodent et modifient la configuration physique des milieux humides ainsi que la qualité de l’eau et les caractéristiques des berges et des fonds de lacRéférence 19. Une analyse de photographies aériennes à 23 sites d’étude dans le delta du MackenzieRéférence 53 a montré une augmentation de l’activité de fonte et de glissement de 1950 à 2004 (figure 10). Un glissement régressif de fonte est une rupture de talus causée par la fonte des glaces au sol et le glissement du sol dégelé, qui forme des murs de têteRéférence 54.

Figure 10. Augmentation des glissements régressifs de fonte, delta du Mackenzie, comparaison des périodes de 1973 à 2004 et de 1950 à 1973.
  • Taux annuels moyens d'augmentation des glissements (fondés sur des changements dans la superficie de la perturbation causée par le glissement de fonte)
  • Taux annuels moyens de recul des murs de tête.

Les barres d'erreur sont +/- écart type.

Graphique
Source : Lantz et Kokelj (2008)Référence 53. Reproduction autorisée par John Wiley & Sons, Inc.
Description longue pour la figure 10

Ces deux diagrammes à bandes présentent des données qui documentent une augmentation des glissements régressifs de fonte dans le delta du Mackenzie au cours de deux périodes : de 1950 à 1973 et de 1973 à 2004. L’augmentation des glissements régressifs de fonte, mesurée par l’augmentation de la superficie des glissements et le recul des murs de tête associés aux glissements, indique une fonte accrue du pergélisol. Le diagramme A indique une augmentation significative des glissements (en mètres carrés par année) au cours de la période de 1973 à 2004 comparativement à la période de 1950 à 1973. Le recul des murs de tête associés aux glissements (en mètres par année) présenté dans le diagramme B est en moyenne le double de ce qu’il était au cours de la période précédente, se situant juste au-delà de 1 m/an entre 1973 et 2004.

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Répercussions des changements sur la biodiversité dans les deltas

La dégradation du pergélisol était le principal facteur environnemental expliquant les différences dans la qualité de l’eau observées dans une étude de 73 lacs, dont environ la moitié était touchée par des glissements régressifs de fonte, dans le delta du Mackenzie (tant dans la région de la toundra, écozone+ de l’Arctique, que dans la région située le long de la limite de l’écozone+ de la Taïga des plaines)Référence 55. Les glissements affectaient davantage la clarté de l’eau et la concentration d’ions que le carbone organique total. Les paramètres de la qualité de l’eau touchés constituent d’importants déterminants des communautés biotiques des lacs. Les auteurs ont conclu que les changements abrupts dans la chimie de l’eau causés par les glissements de fonte pourraient mener à des changements abrupts dans les réseaux trophiques aquatiques.

La diversité de l’étendue et des périodes de connectivité entre les lacs et les cours d’eau des deltas de la rivière des Esclaves et du fleuve Mackenzie est importante pour la création d’un habitat diversifié, qui est capable d’abriter un grand nombre de communautés différentes d’espèces d’invertébrés, d’oiseaux aquatiques, de poissons et de mammifèresRéférence 46, Référence 50. Les changements de débit (crues moins fortes) combinés à l’augmentation du niveau de la mer qui est associée aux changements climatiques pourraient mener à la réduction du nombre de types de milieux humides, réduisant ainsi la diversité de l’habitat dans le delta du MackenzieRéférence 50.

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Constatation clé 4
Lacs et cours d'eau

Thème Biomes

Constatation clé à l'échelle nationale
Au cours des 40 dernières années, parmi les changements influant sur la biodiversité qui ont été observés dans les lacs et les cours d'eau du Canada, on compte des changements saisonniers des débits, des augmentations de la température des cours d'eau et des lacs, la baisse des niveaux d'eau et la perte et la fragmentation d'habitats.

Constatation clé à l’échelle écozone+ : Le changement hydrologique le plus répandu est une tendance à une augmentation des débits minimaux et des débits hivernaux, tant dans le fleuve Mackenzie dans son ensemble (y compris certains affluents en amont de la Taïga des plaines) que dans plusieurs petits cours d’eau faisant l’objet d’une surveillance dans l’écozone+. Alors que les affluents d’amont du fleuve Mackenzie ont généralement tendance à connaître des débits de pointe hâtifs, aucune tendance claire ne se dessine en ce qui concerne le moment de la pointe à la plupart des sites des plus petits cours d’eau dans l’écozone+. Certaines indications montrent une tendance à une augmentation de la variabilité du débit dans l’écozone+ et à des conséquences pour l’habitat riverain.

Les eaux de l’écozone+ de la Taïga des plaines coulent vers l’océan Arctique en empruntant le bassin hydrographique du fleuve Mackenzie. Ce bassin, qui est le plus grand au Canada (drainant 20 % de la superficie du pays)Référence 56, draine une superficie totale de 1 787 000 km2. Le bassin du fleuve Mackenzie (figure 11) comprend plusieurs autres réseaux fluviaux, notamment ceux de la rivière Athabasca, de la rivière de la Paix, de la rivière Liard, de la rivière des Esclaves, de la rivière Arctic Red et de la rivière PeelRéférence 57, Référence 58. Le vaste delta du fleuve Mackenzie est situé en partie dans l’écozone+ de la Taïga des plaines et en partie dans l’écozone+ de l’Arctique. Le bassin du fleuve Mackenzie comprend trois lacs principaux : le lac Athabasca (à la limite entre l’écozone+ de la Taïga du bouclier et de l’écozone+ du Bouclier boréal), le Grand lac des Esclaves (situé en partie dans l’écozone+ de la Taïga des plaines et en partie dans l’écozone+ de la Taïga du bouclier), et le Grand lac à l’Ours, qui est situé en entier dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. On y trouve deux grands deltas d’eau douce : le delta des rivières de la Paix et Athabasca (dont les eaux coulent vers le lac Athabasca, dans l’écozone+ du Bouclier boréal) et le delta de la rivière des Esclaves (dont les eaux coulent vers le Grand lac des Esclaves, dans l’écozone+ de la Taïga des plaines). Dans l’écozone+ de la Taïga des plaines, la rivière Horn forme aussi un delta, à sa confluence avec le fleuve Mackenzie. Les lacs et les milieux humides des deltas du fleuve Mackenzie et de la rivière des Esclaves font l’objet d’une discussion dans la constatation clé relative aux milieux humides, plus haut. Les changements associés aux glaces de lac et de rivière font l’objet d’une discussion dans la constatation clé relative à la glace dans l’ensemble des biomes, plus bas.

Figure 11. Sous bassins du bassin du fleuve Mackenzie.

Sous-bassins : 1. rivière Athabasca; 2. rivière de la Paix; 3. rivière Liard; 4. rivière Peel; 5. Grand lac des Esclaves; 6. Mackenzie – Grand lac à l’Ours.

Carte
Source : Conseil du bassin du Mackenzie (2004)Référence 59. Reproduction autorisée par le Conseil du bassin du Mackenzie.
Description longue pour la figure 11

Cette carte illustre les six sous-bassins du bassin du fleuve Mackenzie : la majeure partie de l’écozone+ de la Taïga des plaines se situe dans les quatre sous-bassins les plus au nord, soit ceux de la rivière Liard, de la rivière Peel, du Grand lac des Esclaves et du Mackenzie – Grand lac de l’Ours. Le reste se situe dans les deux sou-bassins du sud, soit ceux de la rivière Athabasca et la rivière de la Paix.

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Tendances relatives à l'hydrologie du fleuve Mackenzie

Le débit annuel total du fleuve Mackenzie n’a pas changé de 1968 à 1999 et ce, malgré la forte augmentation des températures observée dans le bassin hydrographique durant la périodeRéférence 60. Cependant, des changements dans la durée et la répartition saisonnière des débits se sont produits, l’effet simple le plus marqué des changements climatiques étant la tendance à des débits de pointe hâtifs à différents endroits dans le bassin, tendance qui est corrélée avec l’augmentation des températures printanières19. Des tendances relatives à une crue printanière hâtive ont été détectées dans les analyses du fleuve Mackenzie et de ses principaux affluentsRéférence 61Référence 62 Référence 63, et ces tendances ont été corrélées avec l’augmentation de la température de l’airRéférence 62 et des oscillations climatiquesRéférence 61. La figure 12 illustre cette tendance dans la rivière Liard, tendance qui a été mesurée à Upper Crossing (Yukon), en amont de l’écozone+ de la Taïga des plaines.

Figure  12 . Tendance relative à une crue printanière hâtive dans la rivière Liard à Upper Crossing, en amont de l’écozone+de la Taïga des plaines, de 1961 à 2005.
Graphique
Source : Burn (2008)Référence 61. Reproduction autorisée par Elsevier.
Description longue pour la figure 12

Ce diagramme linéaire présente la date de la crue printanière de 1961 à 2005 dans la rivière Liard à Upper Crossing, une station de surveillance de la qualité de l’eau en amont de l’écozone+ de la Taïga des plaines. Les lignes de tendance sur 35, 40 et 45 ans de données sont similaires; elles indiquent une tendance constante vers une crue printanière de plus en plus hâtive, bien que les valeurs observées des données sur la crue printanière varient d’année en année.

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L’analyse des données hydrométriques à l’échelle du bassin hydrographique montre une tendance répandue à une augmentation des débits minimaux et des débits d’hiver dans la rivière Liard (de 1960 à 1999)Référence 62, et dans le fleuve Mackenzie, les rivières Liard, Athabasca, de la Paix, des Esclaves et Peel (de 1960 à 2000)Référence 63. L’augmentation des débits d’hiver dans la rivière Liard (de 1960 à 1999) a été attribuée en partie à l’oscillation décennale du PacifiqueRéférence 62. Elle a aussi été associée au dégel du pergélisol résultant des changements climatiquesRéférence 19.

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Tendances relatives à l'hydrologie dans l'écozone+

Indicateurs de modification des conditions hydrologiques

La présente section est fondée sur les analyses effectuées à l’échelle du Canada par Monk et Baird (2011)Référence 15 pour le rapport Biodiversité canadienne : état et tendances des écosystèmes en 2010. Les stations hydrométriques du Réseau hydrométrique de référence (RHR), grâce auquel le Canada participe au programme de surveillance des changements climatiques de l’Organisation météorologique mondialeRéférence 64, ont fait l’objet d’un examen des tendances pour un éventail de caractéristiques hydrologiques. Les variables ont été calculées pour 172 stations hydrométriques dans l’ensemble du Canada pour chaque année hydrologique (de 1970 à 2005). Les variables calculées sont des « indicateurs de modification de l’hydrologie » qui quantifient certains aspects du débit importants sur le plan de l’écologieRéférence 65. Dans l’ensemble du pays, les résultats ont été très variables. Une des principales conclusions des auteurs était que le manque de données hydrométriques continues sur une longue période au Canada (en particulier dans les écozones+ du nord) limite considérablement la capacité nationale à surveiller les tendances actuelles et à prévoir les tendances futures dans les régimes hydrologiques. De nombreuses stations ont été abandonnées, et les données de la plupart des stations de la base de données nationale portent sur moins de 18 années.

Onze stations hydrométriques dont les données convenaient à la présente analyse se trouvaient dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. Les tendances statistiquement significatives concernant les indicateurs de modification des conditions hydrologiques observées à ces stations sont résumées à la figure 13. Les tendances dans les débits mensuels ont varié, et une tendance importante à l’augmentation s’est dessinée durant les mois d’hiver à plusieurs sites. Six stations ont affiché des augmentations statistiquement significatives dans diverses mesures du débit minimal (qui survient en hiver); cinq stations ont connu une augmentation importante du débit de base (le débit minimal sur sept jours divisé par le débit annuel moyen). Peu de changements importants ont été observés dans les débits de pointe ou dans les périodes de débit maximal et de débit minimal.

L’augmentation du débit de base indique qu’une composante plus grande du débit est approvisionnée par l’eau souterraine à plusieurs des stations; cette augmentation est probablement associée à l’augmentation de la dégradation du pergélisol dans l’ensemble de la région. L’une des plus graves conséquences prévues du dégel du pergélisol est une transition entre des cours d’eau dominés par les eaux de surface et des cours d’eau dominés par les eaux souterrainesRéférence 66. Les changements dans la qualité de l’eau accompagnent l’augmentation du débit, y compris l’augmentation des concentrations des principaux ions, parce que les eaux souterraines sont plus riches en minéraux – mais les répercussions globales sur les concentrations de nutriments et sur bon nombre d’autres caractéristiques demeurent incertainesRéférence 66.

Neuf stations ont affiché des tendances à une augmentation importante du nombre de renversements des conditions hydrologiques (changements dans la direction de la tendance du débit), ce qui donne à penser à une augmentation de la variabilité du ruissellement (figure 13). Cette tendance a été observée aussi dans bon nombre des stations avoisinant l’écozone+. Les répercussions écologiques de l’augmentation de la variabilité sont notamment l’échouage d’espèces dans des parcelles d’habitat isolées (niveaux d’eau à la baisse); le piégeage d’animaux sur les îles et dans les plaines d’inondation (niveaux d’eau à la hausse); la sécheresse et le stress lié à la dessiccation pour les organismes vivant sur les bords de cours d’eau65, Référence 67; et l’effet net des changements dans les communautés riveraines.

Figure 13. Nombre de stations affichant d'importantes tendances à l'augmentation et à la diminution dans les tendances des indicateurs de modification des conditions hydrologiques pour l'écozone+ de la Taïga des plaines.

Les tendances affichées sont significatives à P < 0,1. Les paramètres de l’axe vertical renvoient au débit des cours d’eau, à l’exception de date minimale/date maximale (date en diminution signifie date hâtive et date en augmentation signifie date tardive pour le débit annuel minimal et maximal), de nombre de crues de faible intensité / de forte intensité (nombre de crues), de vitesse d’augmentation/de diminution (vitesse de changement de débit), et de renversements (nombre de renversements).

Graphique
Source : Monk et Baird (2011)Référence 15.
Description longue pour la figure 13

Ce diagramme à bandes présente le nombre de stations affichant une tendance significative (p < 0,1) à l’augmentation ou à la diminution des indicateurs de modification des conditions hydrologiques dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. Les barres à gauche de la ligne centrale dénotent des stations où cet indicateur est à la baisse, tandis que celles qui sont à droite dénotent le nombre de stations affichant une augmentation significative. La plupart des indicateurs affichent une tendance à l’augmentation dans un nombre de stations plus important, y compris un débit accru des rivières de novembre à avril et une augmentation des débits minimaux, un débit maximal plus tardif et un nombre accru de renversements. La plupart des paramètres affichent une diminution significative à deux stations ou moins, bien que la durée des crues de faible intensité et la vitesse d’augmentation du débit aient diminué à plusieurs stations.

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Tendances saisonnières observées à deux stations hydrométriques

La présente section est fondée sur les analyses effectuées à l’échelle du Canada par Cannon et al.Référence 14 pour le rapport Biodiversité canadienne : état et tendances des écosystèmes en 2010. Les tendances en matière d’hydrologie au cours des saisons (à intervalles de cinq jours) et la relation avec les tendances climatiques ont été examinées pour les écozones+ du Canada. Les analyses sont fondées sur les données climatiques et hydrologiques provenant des réseaux de surveillance d’Environnement Canada de 1961 à 2003 (utilisant par conséquent différents sous-ensembles des mêmes données comme dans l’analyse susmentionnée des indicateurs de modification des conditions hydrologiques).

Seulement deux stations qui se trouvent dans l’écozone+ de la Taïga des plaines ont des enregistrements de données qui respectent les exigences de l’étude pour la période de 1961 à 2003 : 1) la rivière au Foin, à l’endroit où elle coule vers le nord-est dans le Grand lac des Esclaves, dans les T.N.-O.; 2) la rivière Muskwa près de Fort Nelson, en Colombie-Britannique, un affluent principal de la rivière Fort Nelson, qui coule vers la rivière Liard. L’analyse ne portant que sur deux points, les résultats ne peuvent être interprétés comme s’appliquant à l’écozone+ en entier, mais ils montrent les changements hydrologiques et climatiques survenus à ces deux endroits.

La rivière au Foin et la rivière Muskwa sont des cours d’eau régis par les processus de la fonte des neiges, mais les régimes de débit annuel de ces rivières diffèrent. La rivière au Foin connaît un débit de pointe nettement marqué durant la crue printanière, alors que la rivière Muskwa affiche une crue estivale étendue avec des débits élevés durant plusieurs mois. Dans les deux rivières, les changements observés dans les variables climatiques ont été semblables, mais les réponses hydrologiques ont été différentes en raison de l’existence de processus différents de fonte des neiges dans chaque cours d’eau.

Rivière au Foin

À la station de la rivière au Foin, des augmentations de température ont été observées durant toute l’année, à l’exception de l’automne. Les températures estivales sont demeurées relativement inchangées, alors que les températures hivernales et printanières ont augmenté, l’augmentation pouvant atteindre jusqu’à 3 °C, par comparaison aux périodes de 1961 à 1982 et de 1983 à 2003. Les plus fortes précipitations ont été enregistrées en juillet, et une augmentation de 30 % s’est produite entre les deux périodes. Les précipitations ont diminué avant la pointe d’été et augmenté de façon marginale après, à l’exception de décembre. L’hydrographe (figure 14) montre que la crue printanière survient entre avril et mai. L’ampleur du débit de pointe n’a pas changé beaucoup (si on compare les moyennes des périodes de 1961 à 1982 et de 1983 à 2003). Cependant, le moment du débit de pointe est devenu un peu plus hâtif. Les débits estivaux et automnaux élevés résultaient probablement de précipitations plus fortes. Les débits d’hiver ont augmenté entre les deux périodes, en raison des hivers chauds qui ont accéléré la fonte des neiges. Monk et Baird (2011)Référence 15 ont estimé que la dégradation du pergélisol était une cause probable de l’augmentation des débits d’hiver observés dans la plupart des stations situées dans la Taïga des plaines.

Figure 14. Changements dans le débit saisonnier, rivière au Foin, comparaison des périodes de 1961 à 1982 et de 1983 à 2003.

Les mesures proviennent de la station hydrométrique 07OB001.

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Source : Cannon et al. (2011)Référence 14.
Description longue pour la figure 14

Ce diagramme linéaire comparatif des débits de la rivière au Foin indique un débit automnal et hivernal plus élevé de 1983 à 2003 que de 1961 à 1982. La crue printanière d’avril présente le même débit pour les deux périodes; l’augmentation du débit observée dans la période la plus récente se manifeste à partir du milieu de l’été.

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Rivière Muskwa

Entre les périodes de 1961 à 1982 et de 1983 à 2003, le seul changement de débit dans la rivière Muskwa a été un débit supplémentaire de 20 à 25 m3/s qui est survenu de novembre à la fin de mars (figure 15). Le changement était probablement associé à la température moyenne de l’air en hiver qui était beaucoup plus élevée durant la seconde période. À la station de la rivière Muskwa, les précipitations ont diminué en hiver et augmenté durant les autres saisons, en particulier durant le débit de pointe de juillet. Cependant, aucune relation claire n’a été observée entre les changements de précipitations observés et les changements de débit.

Figure  15 . Changements dans le débit saisonnier, rivière Muskwa, comparaison des périodes de 1961 à 1982 et de 1983 à 2003.

Les mesures proviennent de la station hydrométrique 10CD001.

Graphique
Source : Cannon et al. (2011)Référence 14.
Description longue pour la figure 15

Ce diagramme linéaire comparatif des débits de la rivière Muskwa indique une faible variation du débit entre les périodes de 1983 à 2003 et de 1961 à 1982. Le débit hivernal a été plus élevé au cours de la période la plus récente (de 1983 à 2003), de décembre à mars. Le débit de la rivière Muskwa atteint des sommets en juin et juillet, mais il est élevé d’avril à septembre.

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Constatation clé 7
La glace dans l'ensemble des biomes

Thème Biomes

Constatation clé à l'échelle nationale
La réduction de l'étendue et de l'épaisseur des glaces marines, le réchauffement et le dégel du pergélisol, l'accélération de la perte de masse des glaciers et le raccourcissement de la durée des glaces lacustres sont observés dans tous les biomes du Canada. Les effets sont visibles à l'heure actuelle dans certaines régions et sont susceptibles de s'étendre; ils touchent à la fois les espèces et les réseaux trophiques.

Constatation clé à l’échelle écozone+ : Les changements dans le pergélisol, qui sont bien documentés pour cette écozone+, sont notamment l’augmentation de la température du pergélisol, des changements dans l’épaisseur de la couche active, la réduction de la zone de pergélisol continu et le dégel du pergélisol discontinu dans certaines régions. Ces changements ont entraîné des modifications dans les paysages, notamment la perte des plateaux tourbeux gelés. La rupture des glaces de rivière dans le bassin du Mackenzie a tendance à être plus hâtive; les ensembles de données présentent des lacunes tant pour les glaces de rivière que pour les glaces de lac dans l’écozone+.

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Pergélisol

Les tourbières boisées qui caractérisent une grande partie de la Taïga des plaines reposent sur divers degrés de pergélisol (figure 16) et sont vulnérables au réchauffement climatiqueRéférence 68. On observe à la fois une perte de pergélisol et à la fois un réchauffement de pergélisol. Il en résulte une zone de pergélisol continu de plus en plus petite. Une étude qui a répété, en 1988 et 1989, un relevé de pergélisol mené en 1964 le long de la route du Mackenzie, de la rivière au Foin vers le sud jusqu’en Alberta, a montré que la limite nord du pergélisol discontinu s’était déplacée vers le nord sur une distance d’environ 120 km en 26 ansRéférence 69.

Figure 16. Zones de pergélisol dans la Taïga des plaines.
Carte
Source : Smith (2011)12, fondé sur Heginbottom et al. (1995)Référence 70.
Description longue pour la figure 16

Cette carte présente la distribution des zones de pergélisol dans l’écozone+ de la Taïga des plaines. La portion sud de l’écozone+ en Colombie-Britannique, en Alberta et dans le sud des T.N.-O. est classée dans la catégorie du pergélisol sporadique. La portion centrale de l’écozone, du nord du Grand lac des Esclaves jusqu’à la rive nord du Grand lac de l’Ours, est couverte de pergélisol discontinu étendu. La portion nord se compose principalement de pergélisol continu, à l’exception du delta du fleuve Mackenzie, qui présente un pergélisol discontinu étendu.

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Un réseau de surveillance du pergélisol dans la vallée du Mackenzie fournit des données sur la température du pergélisol dans la couche supérieure de 20 à 30 m. Le réseau de surveillance est alimenté par les résultats des recherches sur le pergélisol et sur les changements dans les tourbières gelées. Les tendances, du sud au nord, sont les suivantes :

  • La superficie des tourbières gelées diminue dans certaines parties du sud de la vallée du fleuve Mackenzie, la perte moyenne de superficie de tourbières gelées ayant été de 22 % à quatre sites d’étude et ce, durant la seconde moitié du XXe siècleRéférence 71.
  • Cependant, les températures du pergélisol surveillées à d’autres sites dans le centre-sud de la vallée ont peu changé (Fort Simpson et nord de l’Alberta dans la figure 17). À ces endroits, le pergélisol est probablement préservé en raison de la présence d’une couche de tourbe isolanteRéférence 72, Référence 73.
  • Les températures du pergélisol augmentent dans le centre du fleuve Mackenzie (indiqué par Norman Wells et Wrigley dans la figure 17), où le pergélisol est plus profond (pouvant atteindre une profondeur de 50 m) et plus froidRéférence 74, Référence 75.
  • Des augmentations de la température du pergélisol du même ordre, à savoir de 0,1 à 0,2 °C par décennie à une profondeur de 15 m, se sont produites depuis les années 1960 dans le pergélisol plus froid (de -2 à -3 °C) des pessières, dans le delta du Mackenzie, dans le nord de l’écozone+Référence 76, Référence 77.
Figure 17. Températures au sol dans le centre de la vallée du Mackenzie, de 1984 à 2007.

Les mesures ont été prises à des profondeurs de près de 10 m. Remarquez que la fréquence des mesures a diminué au milieu des années 1990 aux deux stations les plus au sud.

Graphique
Source : adapté de Smith et al. (2010)Référence 78.
Description longue pour la figure 17

Ce diagramme linéaire décrit les informations

Températures au sol dans le centre de la vallée du Mackenzie, de 1984 à 2007
Fort Simpson (10m)

Date
Fort Simpson (10m)

Température °C
Nord de l'Alberta (10m)

Date
Nord de l'Alberta (10m)

Température °C
Wrigley (12m)

Date
Wrigley (12m)

Température °C
Norman Wells (10m)

Date
Norman Wells (10m)

Température °C
17/07/1985-0.1519/06/1987-0.1516/07/1985-0.8421/09/1984-1.55
13/01/1986-0.1618/01/1988-0.2315/01/1986-0.8326/01/1985-1.61
15/07/1986-0.1507/07/1988-0.1717/07/1986-0.9015/07/1985-1.57
20/01/1987-0.1720/01/1989-0.2516/01/1987-0.8514/01/1986-1.61
09/07/1987-0.1615/07/1989-0.2212/07/1987-0.8518/07/1986-1.54
20/01/1988-0.1723/03/1990-0.1618/01/1988-0.9508/02/1987-1.58
06/07/1988-0.1631/07/1990-0.2108/07/1988-0.8413/07/1987-1.53
24/01/1989-0.1715/01/1991-0.2124/01/1989-0.8612/01/1988-1.57
29/06/1989-0.1515/07/1991-0.2015/07/1989-0.8709/07/1988-1.51
30/07/1990-0.1515/01/1992-0.2015/01/1990-0.8702/02/1989-1.51
30/01/1991-0.1515/07/1992-0.1715/07/1990-0.8822/08/1989-1.46
29/07/1991-0.1515/01/1993-0.1728/01/1991-0.8420/02/1990-1.42
30/07/1992-0.1615/07/1993-0.1630/07/1991-0.8214/06/1990-1.36
06/09/1994-0.1615/01/1994-0.1927/01/1992-0.8222/01/1991-1.35
17/09/1995-0.1505/09/1994-0.1615/07/1992-0.8631/07/1991-1.31
13/09/1996-0.1415/01/1995-0.1725/01/1993-0.8205/02/1992-1.31
25/09/1997-0.1416/09/1995-0.1528/07/1993-0.8217/06/1992-1.27
05/10/1998-0.1412/09/1996-0.1626/01/1994-0.8102/02/1993-1.30
05/10/1999-0.1323/09/1997-0.1615/07/1994-0.8326/07/1993-1.27
03/10/2000-0.1305/10/1998-0.1515/01/1995-0.8225/01/1994-1.26
27/09/2001-0.1304/10/1999-0.1915/07/1995-0.8230/03/1995-1.25
24/09/2002-0.1302/10/2000-0.1916/01/1996-0.7824/06/1995-1.24
28/09/2003-0.1226/09/2001-0.1916/07/1996-0.7816/01/1996-1.23
28/09/2005-0.1223/09/2002-0.1916/01/1997-0.7827/06/1996-1.24
24/09/2006-0.1227/09/2003-0.1916/07/1997-0.7816/01/1997-1.23
27/09/2007-0.13--16/01/1998-0.7816/06/1997-1.23
----16/07/1998-0.7816/01/1998-1.27
----16/01/1999-0.7616/07/1998-1.23
----16/07/1999-0.7516/01/1999-1.23
----16/01/2000-0.7503/07/1999-1.22
----16/09/2000-0.6903/03/2000-1.21
----16/01/2001-0.7716/07/2000-1.18
----25/06/2001-0.7716/01/2001-1.19
----16/01/2002-0.7516/07/2001-1.16
----16/07/2002-0.7416/01/2002-1.23
----16/01/2003-0.7516/07/2002-1.16
----16/07/2003-0.6616/01/2003-1.12
----16/01/2004-0.6316/07/2003-1.12
----16/07/2004-0.6716/01/2004-1.16
----26/09/2005-0.7216/07/2004-1.19
----16/01/2006-0.7124/09/2005-1.19
----16/07/2006-0.6716/01/2006-1.16
----01/01/2007-0.6616/07/2006-1.16
----01/07/2007-0.6301/01/2007-1.14
------01/07/2007-1.12

Aux stations les plus au nord (Wrigley et Norman Wells), les températures au sol s’élèvent graduellement depuis quelques décennies : on observe une élévation de 0,1 °C par décennie à Wrigley  et une élévation de 0,3 °C par décennie à la station de Norman Wells.

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Alors que les changements sont cohérents avec les tendances des températures de l’air observées au cours des dernières décennies, les changements dans la couverture nivaleRéférence 79, Référence 80 et dans les feuxRéférence 81 affectent aussi la vitesse de réchauffement et de dégel du pergélisol ainsi que les endroits où ces phénomènes se produisent. Il est connu que les feux peuvent déclencher un processus à long terme de décomposition du pergélisolRéférence 82, cependant, dans les tourbières dominées par les sphaignes et les tourbes, les feux soient peu fréquentsRéférence 73 et, dans les autres tourbières, les feux parviennent rarement à brûler sur une assez grande profondeur pour que leurs effets sur le pergélisol durent longtempsRéférence 83. La répartition des tourbières, les feux et l’étendue de la couverture nivale étant interreliés, la dynamique du pergélisol à l’échelle locale varieRéférence 84.

La dégradation du pergélisol a d’importantes répercussions sur les paysages, notamment la perte de plateaux tourbeux gelés. Une étude des tourbières dans le sud de la Taïga du bouclier a montré que les plateaux tourbeux gelés dans la zone actuelle de pergélisol discontinu risquent de disparaître en raison du réchauffement climatique et que les répercussions de la perte de pergélisol à l’échelle des paysages doivent être étudiées en profondeurRéférence 85.

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Glaces de rivière et de lac

Dans l’ensemble du Canada, les périodes de rupture des glaces de lac sont cohérentes avec les tendances hâtives, alors que les dates de prise des glaces affichent des tendances moins nettesRéférence 86. Cependant, peu de données sont disponibles pour les sites des lacs de l’écozone+ de la Taïga des plaines. Dans une analyse des données des mesures in situ et des observations obtenues par télédétection, de grands lacs au Canada ont connu une tendance générale à une rupture des glaces hâtive et à une prise des glaces tardive durant la période de 1970 à 2004Référence 87. Trois sites de l’écozone+ de la Taïga des plaines ont été inclus dans l’analyse. La prise des glaces est survenue beaucoup plus tard à deux des trois sites. Aucune tendance importante n’a été détectée en ce qui concerne la rupture des glaces.

Dix-sept sites de cours d’eau faisant partie du bassin du fleuve Mackenzie ont connu une rupture des glaces hâtive durant la période de 1970 à 2002, à raison d’environ une journée plus tôt par décennie dans le bassin d’amontRéférence 88. L’analyse a été fondée sur des événements hydrologiques qui correspondent à la rupture des glaces.

Le dégel printanier a été mesuré in situ aux sites du fleuve Mackenzie, à Fort Simpson, jusqu’à la fin des années 1980, année durant laquelle le programme de surveillance a été abandonné (figure 18 A). La date moyenne du dégel a progressé d’environ un mois de 1932 à 1988, la date du dégel représentant environ 60 % de la variabilité. La date du dégel printanier étant fortement associée aux températures d’avril, et les températures d’avril ayant continué à augmenter (figure 18 B), il est probable que la tendance se soit dessinée depuis 1988Référence 19. Un tel changement n’a pas été observé à l’automne, les températures automnales enregistrées à Fort Simpson n’affichant aucune tendance importanteRéférence 19.

Figure 18. (A) Date de dégel estimée dans le fleuve Mackenzie, de 1932 à 1988; et (B) moyenne mobile des températures d’avril sur cinq ans, de 1900 à 2005, Fort Simpson.
Graphique
Source : Conseil du bassin du Mackenzie, 2010Référence 19, fondé sur les données d’Environnement Canada.
Description longue pour la figure 18

Ces nuages de points illustrent la date de dégel estimée dans le fleuve Mackenzie, de 1932 à 1988, et la moyenne mobile des températures d’avril sur cinq ans à Fort Simpson de 1900 à 2005. La date de dégel du fleuve Mackenzie (diagramme A) présente une tendance significative à la précocité, l’écart observé étant de près d’un mois. La moyenne mobile sur cinq ans des températures d’avril affiche une hausse significative au cours du dernier siècle, passant de –4 °C à environ –1 °C (diagramme B).

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