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Sommaire des éléments probants relativement aux constatations clés pour l’écozone+ des plaines boréales

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.

Soixante-deux pour cent de l'écozone+ des plaines boréales s'est classée en tant que forêtRéférence 11. Le passé indique que des perturbations naturelles fréquentes et d'envergure telles que les incendies, les foisonnements d'insectes et le vent ont forgé la structure forestière de cet écozone+. Toutefois, l'expansion agricole, l'exploitation forestière et un développement industriel accru ont augmenté la fragmentation des forêts des plaines boréales et en ont réduit sa portée.

Type de peuplement forestier

Selon l'Inventaire forestier du Canada 2001, 42 % des forêts de l'écozone des plaines boréales sont des conifères, des feuillus à 37 % et une forêt mixte à 20 %Référence 15. La forêt mixte est composée d'espèces de conifères (p. ex., d'épinette noire (Picea mariana), d'épinette blanche (P. glauca) ou de pin gris (Pinus banksiana)), et d'espèces de feuillus (p. ex., de peuplier faux-tremble (Populus tremuloidese)). La forêt mixte présente des espèces richesRéférence 16, comme la forêt mixte du centre de l'AlbertaRéférence 17, et est productive à la vie sauvage, comme la forêt mixte en zone sècheRéférence 18.

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Étude de cas : la santé du peuplier faux-tremble

Le peuplier faux-tremble est l'espèce de feuillus le plus abondant présent dans l'écozone+ des plaines boréales, et l'arbre le plus important dans la zone de transition entre la forêt boréale et la prairieRéférence 19. Il fait l'objet d'une demande commerciale de plus en plus forte; en 2006, le peuplier faux-tremble comptait pour 86 % du bois dur et 31 % de la récolte du bois totale (m3) en Colombie-Britannique et en Alberta.

L'initiative de recherche Impacts du climat sur la productivité et la santé du peuplier faux-tremble découle de préoccupations sur les changements climatiques, du dépérissement récent du peuplier (défini comme mort des arbres progressive, qui commence généralement par les racines, les pousses et l'extrémité des branches), et une croissance moindre du peuplement des peupliersRéférence 20. Afin de mieux comprendre la santé et la productivité du peuplier, les chercheurs ont déterminé les tendances de sa croissance par rapport à l'analyse dendrochronologique, sur 24 sites de l'ouest intérieur du Canada, dont 15 se trouvaient dans les plaines boréales. Ils ont constaté que la sécheresse et la défoliation causée par les insectes ont entraîné deux cycles de croissance amoindrie entre 1951 et 2000 (Figure 4). Le dépérissement indiqué dans une étude semblable sur le peuplier menée près de Grande Prairie en Alberta a été causé par des ravageurs secondaires et des champignons pathogènes dans les arbres déjà touchés par la défoliation causée par les insectes et la sécheresse, de concert avec des cycles gel-dégel lors des années de neige légèreRéférence 21. Les prochains changements climatiques augmenteront la fréquence des cycles de sécheresse et de défoliation causée par les insectes, ce qui entraînera un dépérissement plus important, une diminution de la productivité et une diminution de l'absorption du gaz carboniqueRéférence 21.

Figure 4. Tendances dans la croissance moyenne du peuplement du peuplier dans l'ouest intérieur canadien.

Fondées sur l'analyse dendrochronologique des disques recueillis à 1,3 m de 432 souches jouxtant la position graphique des zones boréale et des prairies (les symboles indiquent une moyenne de la croissance estimée de 36 peupliers à l'intérieur de 12 secteurs d'études dans chacune des zones).

Les barres d'erreur représentent des intervalles de confiance à 95 %, selon la variation enregistrée parmi les 24 zones d'études. La croissance est exprimée en accroissement annuel dans la coupe transversale de la souche et est fondée uniquement sur les peupliers vivants en 2000 (la croissance est sous-estimée dans les premières années de l'étude).

Graphique-Population humaine de l’écozone+ des Prairies,
Source : d'après Hogg et coll., 2005Référence 20
Description longue pour la figure 4

Ce graphique linéaire représente les informations suivantes :

Tendances dans la croissance moyenne du peuplement du tremble dans l'ouest intérieur canadien de 1950 à 2000.
AnnéeBoréalForêt-parcTous
19500,20,20,2
19510,30,30,3
19520,30,30,3
19530,30,30,3
19540,30,30,3
19550,40,30,3
19560,40,30,4
19570,40,30,4
19580,40,30,3
19590,50,30,4
19600,60,40,5
19610,50,30,4
19620,40,30,4
19630,40,30,4
19640,40,30,4
19650,50,40,5
19660,50,50,5
19670,60,50,5
19680,60,40,5
19690,50,40,5
19700,70,60,6
19710,70,60,7
19720,60,50,6
19730,70,70,7
19740,70,70,7
19750,70,60,7
19760,90,70,8
19770,80,60,7
19780,80,60,7
19790,60,50,5
19800,50,30,4
19810,40,40,4
19820,50,40,5
19830,60,50,5
19840,50,40,5
19850,80,60,7
19860,90,60,7
19870,80,70,8
19880,80,50,6
19890,70,50,6
19900,60,50,5
19910,70,60,6
19920,60,50,5
19930,60,60,6
19940,70,70,7
19950,60,60,6
19960,80,80,8
19970,91,00,9
19980,90,70,8
19990,70,70,7
20000,60,80,7

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Étendue

La couverture forestière est le type de couverture terrestre le plus courant (62 %) dans l'écozone+ des plaines boréales (Figure 2, Figure 5)Référence 11. Par contre, la couverture forestière a reculé de 3 % (11 000 km2) entre 1985 et 2005 à cause des incendies, de la conversion des forêts en terres agricoles et de la mise en valeur du pétrole et du gazRéférence 11. De 1985 à 2005, la zone des cicatrices de feu de l'écozone+ des plaines boréales a augmenté de 357 %, passant de 2 099 à 9 590 km2Référence 11. La régénération naturelle doit entraîner le recouvrement évolutif de ces zones brûlées vers une couverture forestièreRéférence 11, Référence 22. Toutefois, la conversion des forêts vers d'autres types de couverture se produit également. Environ 5 020 km2 sont passés de terres forestières à terres agricoles, en particulier celles qui longent la périphérie sud et la région de la rivière de la Paix (Figure 6) (voir la section sur la capacité de l'habitat sauvage pour de l'information sur l'impact de cette perte sur la biodiversité)Référence 11. Plus récemment, l'exploration et la mise en valeur du pétrole et du gaz conventionnels ainsi que du bitume en Alberta et en Colombie-Britannique contribuent à la déforestation dans l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 23. Par exemple, sur une superficie de 3 906 km2 à l'intérieur du territoire occupé par les sables bitumineux de l'Athabasca, 21 % (soit 810 km2) de la végétation, composée essentiellement de la forêt, a été rasée depuis 1984, et ce, au profit de la mise en valeur du gaz et du pétroleRéférence 24.

Figure 5. Densité de la forêt dans l'écozone+ des plaines boréales, telle que déterminée par télédétection, 2000.

La densité de la forêt est calculée comme la proportion de pixels présentant une région boisée (résolution de 30 m) à l'intérieur de chaque unité de 1 km2. La forêt est classée comme > 10 % de la couverture arborée.

Carte-Évolution de la superficie en pâturage
Source : adapté de Wulder et coll., 2008Référence 25 par Ahern, 2011Référence 11
Description longue pour la figure 5

Cette carte montre que la densité forestière est faible sur une petite bande dans le sud, mais qu'elle est forte dans la plupart de l'écozone+ (en particulier la partie nord).

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Figure 6. Conversion de terres agricoles ou forestières en terres agricoles, entre 1985 et 2005, dans l'écozone+ des plaines boréales.
Carte-Évolution de la superficie en pâturage
Source : adapté de Latifovic et Pouliot, 2005Référence 26 par Ahern, 2011Référence 11
Description longue pour la figure 6

Cette carte montre qu'une très petite portion de terres cultivées  et forêts a été convertie en terres cultivées dans le centre-nord et le sud.

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Intégrité

L'intégrité des écosystèmes forestiers de l'écozone+ des plaines boréales a été évaluée de deux façons différentes. Global Forest Watch Canada a mesuré la proportion de reliefs forestiers non perturbés et libres de tout impact humain visible, d'une taille d'au moins 50 km2, et reculés d'au moins 500 m par rapport à l'activité humaine perturbatrice connue (la largeur de la marge varie selon le type de perturbation humaine)Référence 27. Selon cette définition, la portée des reliefs forestiers intacts de l'écozone+ des plaines boréales était de 37 % en 2002 (Figure 2, Figure 5,). L'Alberta Biodiversity Monitoring Institute (ABMI) a mesuré l'intégrité de la partie albertaine de l'écozone+ des plaines boréales en comparant la zone observée couverte par la forêt ancienne par rapport à la zone de forêt ancienne sans croissance prévue. Dans l'ensemble, la forêt ancienne était intact à 92 % (c.-à-d. que la forêt ancienne couvre 8 % de moins de la zone que ce qui était prévu)Référence 28.

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Figure 7. Parcelles de paysages forestiers intacts plus grandes que 100 km2 dans l'écozone+ des plaines boréales, 2006.

Une parcelle de paysage forestier est définie comme une mosaïque contiguë, d'origine naturelle et qui n'est pratiquement pas perturbée par une importante influence humaine. C'est une mosaïque d'un écosystème naturel varié, comprenant notamment des forêts, un marais, de l'eau, de la toundra et des affleurements rocheux.

Carte-Transformation en pourcentage des prairies indigènes par écorégion
Source : Lee et coll., 2006Référence 29
Description longue pour la figure 7

Cette carte montre qu'une bonne partie de la moitié nord-est de l'écozone+ est composée de fragments de paysage intacts, auxquels il faut ajouter certains fragments dispersés dans la partie sud de l'écozone+.

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Étude de cas : Intégrité d'une forêt ancienne dans la zone de gestion forestière de l'Alberta-Pacific

L'Alberta Biodiversity Monitoring Institute a mesuré l'intégrité de l'habitat et l'empreinte écologique de l'homme sur la zone de gestion forestière de l'Alberta-Pacific (Al-Pac). Cette zone s'étend sur 57 331 km2Référence 28, et constitue jusqu'à 9,5 % de l'écozone+ des plaines boréales dans le nord-est de l'AlbertaRéférence 30. La forêt ancienne dans la zone de gestion forestière de l'Al-Pac est intacte à 92 %. Autrement dit, elle occupe 92 % de la superficie qu'elle serait censée occuper s'il n'y avait pas d'impacts d'origine humaine (Figure 8). L'indice d'empreinte écologique montre que l'influence humaine est évidente dans 7 % de la zone de l'Al-Pac. La majeure partie de l'empreinte écologique de l'homme est causée par l'exploitation forestière, les infrastructures énergétiques et le transport. La moitié de l'empreinte écologique de l'homme sur la forêt a été créée durant les dix dernières annéesRéférence 28.

Figure 8. Intégrité (écart relatif des conditions observées provenant de l'intégrité prévue sous des conditions inexploitées) de la forêt ancienne dans la zone de gestion forestière de l'Alberta-Pacific.

Le type d'habitat et l'intégrité de 142 sites ont été déterminés à l'aide des données du SIG du Provincial Alberta Vegetation Inventory.

Graphique-Degré de modification de la composition potentielle des prairies de la Saskatchewan
Source : adapté du Alberta Biodiversity Monitoring Institute, 2009Référence 28
Description longue pour la figure 8

Ce graphique à barres montre les informations suivantes :

Intégrité de la forêt ancienne dans la zone de gestion forestière de l'Alberta-Pacific Forest Industries.
Type de forêt ancienneIntegrité
(%)
Zone observée (%)Zone prevue
(%)
Superficie totale921921
Epinette blanche et sapin9344
Pin9523
Feuillus9178
Mixte9367

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Modification des forêts de fin de succession en forêts au stade pionnier

Comme pour les autres écozones+, il y a eu modification de la structure des classes d'âge des forêts, des plus anciennes aux plus jeunes dans l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 31. Par exemple, le pourcentage de la partie de la forêt boréale de l'Alberta qui était âgée de plus de 120 ans a chuté de 28 % en 1991 à 17 % en 1999Référence 22. Les données obtenues par télédétection de l'Alberta Biodiversity Monitoring Institute fournissent une indication sur la distribution de la classe d'âge actuelle des forêts aménagées et non aménagées de l'écozone+ des plaines boréales en Alberta (Figure 9). Plus de 50 % des forêts non aménagées sont âgées d'au moins 80 ans. En revanche, plus de 50 % des forêts aménagées ont entre 11 et 30 ans. La perte des classes d'âge plus vieilles, en particulier de l'épinette, demeure une préoccupation pour la biodiversitéRéférence 22. Par exemple, un tiers des oiseaux élevés en forêt boréale ancienne est habitué à la forêt ancienneRéférence 32. La perte de la forêt ancienne a un impact négatif sur ces spécialistes de la forêt ancienne, en particulier sur les résidents pérennes, moins nombreux que les migrateurs et plus souvent sensibles à la perte d'habitatRéférence 32.

Figure 9. Distribution de la classe d'âge actuelle des forêts aménagées et non aménagées, 2008.

Résumé d'après 517 sites d'échantillon de paysages systématiques d'une superficie de 32 km2 de l'Alberta Biodiversity Monitoring Institute avec couverture complète (couverture dérivée du Alberta Vegetation Inventory). Zones aménagées et non aménagées totalisant 7 963 km2 et 62 km2, respectivement.

Graphique-Pourcentage des parcelles de pâturage indigène et de pâturage artificiel
Source : adapté du Alberta Biodiversity Monitoring Institute par Haughland, 2008Référence 31
Description longue pour la figure 9

Ce graphique à barres indique les informations suivantes :

Distribution de la classe d'âge actuelle des forêts aménagées et non aménagées, 2008.
Catégorie d'âge (années)non aménagées
(% zone d'echantillon)
aménagées
(% zone d'echantillon)
0-10-9
11-30452
31-804812
>805434

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Le corollaire de l'intégrité est la fragmentation. La fragmentation dans l'écozone+ des plaines boréales est causée par des processus naturels (p. ex., les incendies, l'invasion d'insectes) et l'activité humaine (p. ex., les routes, les profils sismiques, la foresterie)Référence 33, Référence 34. Les forêts de l'écozone+ des plaines boréales se fragmentent de plus en plus, en particulier dans la moitié sud de cette écozone+, là où se concentre l'activité humaine en grande partie (Figure 7). La fragmentation de la forêt touche les schémas forestiers de trois façons distinctes : elle réduit la superficie forestière, augmente l'isolement des vestiges de la forêt et crée des lisières.Référence 13 Leurs conséquences sur la biodiversité sont complexes et dépendent des espècesRéférence 32, Référence 35 Référence 36 Référence 37 Référence 38 Référence 39 Référence 40. Parmi les exemples se trouvent le déclin des migrateurs néotropiques et des oiseaux résidents, qui ont besoin d'un habitat en forêt boréale intérieureRéférence 41,Référence 32, le déclin des espèces qui ont besoin de grands espaces comme le grizzly et le caribou, l'augmentation des espèces qui préfèrent explorer le long des lisières comme l'orignal, une exposition accrue des espèces forestières intérieures aux prédateurs et aux parasitesRéférence 32, la perturbation de la structure sociale de certaines espècesRéférence 42, et des obstacles aux mécanismes de dispersionRéférence 43.

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Constatation clé 2
Prairies

Thème Biomes

Constatation clé à l'échelle nationale
L'étendue des prairies indigènes n'est plus qu'une fraction de ce qu'elle était à l'origine. Bien qu'à un rythme plus lent, la disparition des prairies se poursuit dans certaines régions. La santé de bon nombre de prairies existantes a également été compromise par divers facteurs de stress.

L'écozone+ des plaines boréales, bien que grandement couverte par la forêt, comprend les écosystèmes des pâturages naturels en zone sèche; toutefois, il reste peu de ces pâturages aujourd'hui. Dans le passé, de vastes prairies naturelles poussaient dans l'écorégion de transition boréale, de même qu'à la périphérie sud de l'écozone+ et dans l'écorégion des basses-terres de la rivière de la Paix, situées dans l'ouest de l'écozone+. Le peuplement et le développement agricole à la fin des années 1800 et au début des années 1900 ont entraîné la conversion de la plupart de ces zones à l'agriculture, et sont actuellement entretenues d'abord comme terres cultivées et de meilleurs pâturagesRéférence 17.

Il existe peu de données sur l'étendue et les tendances des prairies naturelles de l'écozone+ des plaines boréales. Au Manitoba, les prairies et le parcours naturel de l'écozone+ ont diminué de 15 % entre 1986 et 2002. Consultez également la section « Paysages agricoles comme habitat ».Référence 46 Référence 332

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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 rétablis ou sont en cours de rétablissement.

Les milieux humides sont des plans d'eau composés entre autres de marécages, de marais et de tourbières, hautes ou basses, et représentaient en 2005 une superficie de 108 300 km2, soit environ 15 % de la superficie totale de l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 15. Alors que les données sur les tendances dans la majorité de l'écozone+ sont quasi absentes, les milieux humides disparaissent un peu partout dans la région. Par exemple, une comparaison de l'imagerie Landsat de la couverture terrestre entre 1986-1992 et 2000-2002, sur une région faisant 46 975 km2 des plaines boréales du Manitoba, a indiqué une contraction des plans d'eau, des marais et des tourbières basses. Ces images représentaient une perte d'environ 15 % des marais et des tourbières basses, et d'environ 10 % des tourbières arborées et ouvertes dans cette zoneRéférence 44. En Saskatchewan, les milieux humides de la zone de transition boréale ont connu un déclin de 5 % entre 1985 et 2001; seulement 52 % de ces milieux observés sont considérés non utilisés par les humainsRéférence 45.

Dans la région albertaine de l'écozone+, l'habitat des milieux humides est généralement constitué de tourbières (tourbières basses, tourbières ombrotrophes et conifères en milieu marécageux). La perte et la dégradation des milieux humides de cette région est un phénomène relativement récent à cause de l'activité liée au pétrole et au gaz conventionnels, de la mise en valeur des sables bitumineux et des activités d'exploitation forestière{9572}. Bien que la portée de la perte des milieux humides ne soit pas bien connue, les impacts cumulatifs peuvent s'avérer considérables étant donné le taux d'activité industrielle dans la régionRéférence 46. En mars 2008, 244 km2 de milieux humides (0,2 % de couverture humide de l'écozone+) sont disparus à cause des activités industrielles de la région des sables bitumineux de l'AthabascaRéférence 47.

En plus du développement industriel, les changements climatiques ont aggravé les conséquences de cette écozone+. En général, les températures ont augmenté et les précipitations de neige ont décru depuis 1950Référence 48. Les milieux humides sont sensibles aux augmentations de température et aux changements liés aux précipitations; les petits milieux humides et les milieux humides saisonniers le sont plus particulièrement puisqu'ils sont vulnérables à l'augmentation d'évaporation et à la diminution d'apport d'eau par les précipitations.

Étude de cas sur le delta des rivières de la Paix et Athabasca

Le delta des rivières de la Paix et Athabasca, avec ses 5 000 km2 et plus, est l'un des deltas intérieurs d'eau douce les plus vastes au mondeRéférence 49. Il a été nommé zone humide d'importance internationale Ramsar et zone importante internationale pour la conservation des oiseaux. La plupart des deltas reposent dans le parc national du Canada Wood Buffalo, un site du patrimoine mondial. Son réseau de distribution d'eau est alimenté par de nombreux facteurs, mais il dépend grandement des crues printanières sporadiques causées par les embâcles glaciairesRéférence 50, Référence 51. Une fois le delta rechargé par ces crues, de nombreuses années peuvent se passer avant qu'il ne s'assècheRéférence 52. Le climat du delta, son hydrologie et sa végétation varient grandement{9375; 9221}. Bon nombre de ces bassins adjacents aux lacs et aux rivières ont des liens limités, comme une entrée de manche juchée ou une digue. Au plan hydraulique, les bassins intérieurs du principal système de circulation sont isolés. On appelle bassins juchés les types restreints ou isolés. La variation du niveau d'eau des bassins juchés ne dépend pas du principal système de circulation, sauf lors d'embâcles épisodiquesRéférence 53.

Le débit de la rivière de la Paix est régulé depuis 1968 par le barrage W.A.C Bennett en Colombie-Britannique. La régulation du débit a réduit la fréquence, la durée et l'ampleur des contributions à l'écoulement de la rivière de la Paix au delta pendant l'étéRéférence 54, et a réduit la fréquence des inondations causées par les embâcles au printempsRéférence 55. Les préoccupations publiques à la suite de la construction du barrage a entraîné la construction de déversoirs afin d'émuler les montées d'eau, et on a procédé à une modification des émissaires des barrages afin d'augmenter les crues des embâcles du deltaRéférence 56.

En plus de la régulation du débit hydrologique, les changements climatiques et ses variabilités influencent également l'hydrologie du delta; des conditions plus chaudes et plus sèches ont entraîné un assèchement précoce des milieux humides perchés du delta, ce qui nécessite alors une recharge plus fréquente provenant de la rivière de la Paix et de la formation de la glace épaisse en hiver afin de causer des embâcles glaciairesRéférence 55, Référence 57 Référence 58 Référence 59 Référence 60. À la suite de la régulation, seulement quatre embâcles majeures ont eu lieu sur la rivière de la Paix, et la diminution des inondations qui s'est ensuit, ainsi qu'un assèchement plus important, ont mené à des réductions de l'habitat des milieux humidesRéférence 61. On prévoit une réduction continue de la fréquence des embâcles, une saison glaciaire plus courte et une glace plus mince à l'hiver au cours du prochain siècleRéférence 60. De plus, le delta fait face à du stress provenant de nombreuses installations de mise en valeur, dont la foresterie, l'agriculture, les barrages hydroélectriques et les sables bitumineux{9375}. La contamination est une préoccupation tant écologique que de santé humaine et la collectivité de Fort Chipewyan, là où les concentrations de contaminants tels que l'arsenic, le mercure et les acides p-aminohippuriques semblent augmenter{9378; 9619}.

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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.

La région de l'écozone+ des plaines boréales au relief relativement plat comporte plusieurs grands réseaux hydrographiques et des milliers de lacs reliés entre eux. La région s'écoule dans trois principaux bassins hydrographiques : vers l'est dans le fleuve Nelson, vers le nord-est dans la baie d'Hudson et vers le nord dans le Grand lac des Esclaves (Figure 20 dans la constatation clé sur la Charge en éléments nutritifs). Les grands lacs qui chevauchent la frontière de l'écozone+ sont le lac Winnipegosis, le lac Winnipeg et une partie du lac Manitoba. Les tendances relatives aux lacs et rivières de l'écozone+ des plaines boréales comprennent une diminution du débit des cours d'eau et des niveaux d'eau, et une augmentation de la répartition de l'eau. Les principaux pilotes de ces tendances sont les changements climatiques et la mise en valeur industrielle.

Impacts des changements climatiques : débits de cours d'eau, température et niveaux d'eau

La diminution de la quantité d'eau douce prévue dans les modèles sur les changements climatiques pourrait être l'effet le plus grave et le plus imminent du réchauffement climatiqueRéférence 62. Bien que l'on prévoit des précipitations plus fréquentes dans les provinces des Prairies, elles ne pallieront pas à la taille grandissante de l'évaporation prévue avec les températures élevées. Les rivières des provinces des Prairies proviennent des Rocheuses, dont de nombreuses rivières dans la partie ouest de l'écozone+ des plaines boréales; ces rivières reposent sur le profond manteau neigeux et la fonte glaciaire pour maintenir l'écoulement. Comme les glaciers reculent et le manteau neigeux diminue, les nappes phréatiques et l'écoulement de surface vers ces rivières s'affaisseront également et contribueront à abaisser le flux. Des volumes d'eau moins importants dans les rivières et les lacs entraîneront une diminution de l'eau pour usage humain et des concentrations en nutriments plus élevés. La charge en éléments nutritifs peut donner lieu à une plus grande prolifération d'algues et une augmentation des pathogènes d'origine hydrique, ce qui peut porter atteinte à l'écosystème et à l'eau potableRéférence 63.

La surveillance de l'écoulement fluvial entre 1961 et 2003 de 21 stations hydrométriques des plaines boréales indique que de nombreux cours d'eau de l'écozone+ subissent une diminution du débit.Référence 57 Par exemple, les flux sont plus faibles dans la rivière Athabasca et la rivière Beaver (Figure 10), avec une diminution de 30 % relative au débit médian pour tous les mois de l'année sauf le mois d'avril. Ces écoulements moindres correspondent à des températures plus chaudes et moins de précipitations au cours de la même période de tempsRéférence 48, Référence 64, et moins de précipitations ont été observés entre 1900 et 2003 dans tout l'écozone+. Des changements dans la synchronisation et l'ampleur de la crue printanière (inondation par rejet des eaux causée par la fonte printanière) se sont produits dans la rivière Beaver, où le rejet a culminé en avril dans le passé et, bien qu'il y ait encore zénith en avril, une autre culmination se produit à la mi-juin (Figure 11). D'autres études qui se concentrent sur les dynamiques d'écoulement fluvial du réseau hydrographique Paix–Athabasca corroborent ces tendances observées. Le débit estival moyen (de mai à août) de la rivière Athabasca a diminué de 20 % entre 1958 et 2003 (Figure 12)Référence 63, et, contrairement à la rivière Beaver, la crue printanière s'est produite plus tôt dans les bassins hydrologiques Paix–Athabasca au fil du temps (1960–2005)Référence 62.

Figure 10. Débit mensuel de l'eau entre 1961 et 1982 (bleu pâle) et 1983 et 2003 (bleu foncé) de deux rivières représentatives de l'écozone+ des plaines boréales.
Graphique-Indices annuels d’évolution des populations d’oiseaux
Source : Cannon et coll., 2011Référence 64
Description longue pour la figure 10

Cette figure, composée de deux graphiques linéaires, présente le débit d'eau par mois. Le débit dans les deux rivières Athabasca et Beaver  était plus important en tout temps de l'année en 1961-1982 qu'en 1983-2003. Tous deux montrent des pics dans les mois d'été et les vallées en janvier et en février.

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Figure 11. Changement relatif à long terme du débit estival (de mai à août) de l'écoulement de la rivière Athabaska à Fort McMurray, Alberta.
Graphique-Changements dans les milieux humides
Source : Schindler et Donahue, 2006Référence 63
Description longue pour la figure 11

Ce graphique linéaire montre l'augmentation du débit de la rivière jusqu'au milieu des années 1970, période à partir de laquelle il a commencé à diminuer pour atteindre 75 % de son débit initial en 2003.

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L'augmentation de la température dans les provinces des PrairiesRéférence 48 a probablement fait augmenter le taux d'évaporation des lacs des prairies, ce qui fait diminuer les niveaux d'eau et augmenter la salinité par évapoconcentrationRéférence 65. Les changements en matière de niveau d'eau et de salinité peuvent avoir des conséquences considérables sur la biocénose des lacs, en particulier sur la diversité du phytoplancton et du zooplancton, sensibles aux changements salinsRéférence 66. Bien qu'il n'existe pas de tendances disponibles sur les niveaux de l'eau et la salinité des lacs pour la grandeur de l'écozone+, des preuves montrent que des changements sont en cours. Par exemple, une plus grande salinité, corrélée à une augmentation de la température (et associée à l'évaporation) et à la diminution des précipitations, est indiquée dans deux lacs du centre de la Saskatchewan au cours des 75 dernières annéesRéférence 65. Ces augmentations de la salinité ont probablement causé une perte de 30 % de la diversité macrobenthos au cours de la même période de temps. Les niveaux d'eau ont diminué depuis les années 1960 dans plusieurs lacs en bassin fermé de la région semi-aride des Prairies du Canada, de laquelle trois se trouvent dans l'écozone+ des plaines boréales (Figure 12)Référence 67. Bien que les changements de l'utilisation du sol jouent un rôle dans les niveaux des lacs, les températures, en particulier l'augmentation des températures au printemps, sont les principaux pilotes du déclin des niveaux d'eau de cette zoneRéférence 67.

Figure 12. Données sur le niveau d'eau des lacs Muriel, Lower Mann et Upper Mann, Alberta.
Graphique-Changement relatif de la superficie des milieux humides
Source : Van der Kamp et coll. (2008)Référence 68.
Description longue pour la figure 12

Le niveau des trois lacs a diminué au fil du temps, soit de 4 m pour les lacs Muriel et Upper Mann et de 3 m pour le lac Lower Mann.

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Stress hydrique

Un nombre croissant d'activités humaines menace les lacs et les rivières du CanadaRéférence 69, Référence 70, y compris les installations de régulation des eaux comme les barragese.g. Référence 71; l'utilisation de l'eau et sa répartitione.g. Référence 72; la contamination chimique qui touche la qualité de l'eau et les changements climatiquesRéférence 1 (dont il est question plus haut).

Barrages

Les installations de régulation des eaux constituent l'une des plus grandes menaces des écosystèmes d'eau douce car elles mènent à une discontinuité et à une fragmentation de l'habitat, ainsi qu'à un changement du débit de l'eauRéférence 73, Référence 74. Quatorze grands barrages (>10 m de hauteur) ont été construits dans cette écozone+ entre 1950 et 1990Référence 75. Le barrage WAC Bennett sur la rivière de la Paix est sans doute le plus connu et le plus controversé qui affecte cette écozone+. Aucune donnée sommaire de la tendance ni de l'état de l'écozone+ n'existe sur les dérivations des barrages et de leurs cours d'eau; toutefois, des données des organismes provinciaux de l'énergie sur les projets hydroélectriques pourraient être compilées pour de futurs rapports.

Utilisation de l'eau et sa répartition

Dans l'écozone+ des plaines boréales, la quantité d'eau allouée à l'utilisation humaine était en augmentation en 2006, bien qu'encore en-deçà de 1 % du débit annuel moyen des bassins des rivières de la Paix et du Grand lac des Esclaves en Saskatchewan, de la rivière Saskatchewan nord en Saskatchewan, et de la rivière Churchill au ManitobaRéférence 76, Référence 77. En 2006, 4 % du débit annuel moyen du bassin de la rivière Athabasca était alloué à l'utilisation humaine, principalement pour la mise en valeur du pétrole et du gaz et du commerce (Figure 13)Référence 77. L'exploitation à ciel ouvert des sables bitumineux, le drainage par gravité au moyen de vapeur et la production de pétrole classique reposent largement sur les gains d'eau tirés des ressources en eau douce comme les rivièresRéférence 78. Le développement continu dans la région des sables bitumineux en Alberta, combiné aux changements climatiques, peut compromettre la sécurité en approvisionnement en eau du bassin de la rivière Athabasca à l'avenirRéférence 79.

Figure 13. Allocation sectorielle de l'eau du bassin de la rivière Athabasca, 1950–2010.
Graphique-Taux estimés de perte de milieux humides par municipalité
Source : Alberta Environmental Protection, 2006,Référence 77 mis à jour par M. Seneka (avril 2012)
Description longue pour la figure 13

Ce graphique à barres montre les informations suivantes :

Allocation sectorielle de l'eau du bassin de la rivière Athabasca, 1950-2010. Volume d'eau (m2)
AnnéeAutre usagesMunicipalIndustriel (pétrole, gaz)AgricoleCommercial
19509 728 460125 8100823 1300
196015 309 5701 585 093886 8301 173 14974 012 620
197015 309 6903 610 28855 119 6102 298 82878 015 260
198019 542 37020 365 73098 641 2105 315 304140 393 800
199022 877 92043 356 904104 816 3228 021 626196 380 830
200023 487 23345 524 565194 473 34210 805 121219 246 648
200423 877 12447 150 179516 122 52812 491 538222 402 886
200524 356 74246 743 872481 573 48813 505 395238 724 969
200627 243 214111 995 356485 417 19114 355 537238 698 337
200727 838 572113 421 511588 905 77214 374 516244 434 082
200827 691 64048 790 844591 717 44113 282 850241 304 155
200928 028 40949 065 009628 050 77613 605 824240 831 934
201028 718 76748 685 407727 037 53113 458 903158 550 919

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Qualité de l'eau

La qualité de l'eau des lacs et des rivières peut se mesurer en examinant la quantité de métaux, de nutriments, de bactéries (coliformes fécaux) et de pesticides dans un plan d'eau. Des changements dans la qualité de l'eau peuvent se produire lorsque les nutriments ou les agents polluants, ou les deux, sont ajoutés par le ruissellement agricole, l'effluent d'eau usée, les émissions d'air qui sont déposés plus tard sur le terrain, et les déchets industriels. Les données sur l'état et les tendances à la grandeur de l'écozone sur la qualité de l'eau n'étaient pas disponibles; toutefois, veuillez consulter la section sur la Charge en éléments nutritifs en page 34 pour comprendre les conséquences de la charge des éléments nutritifs et de ses effets sur les lacs et les rivières de l'écozone+ des plaines boréales. En général, l'apport en nutriments provenant de l'agriculture augmente, surtout dans le drainage de la rivière Rouge, qui influence la fréquence de la prolifération des algues dans le lac Winnipeg, au Manitoba. Les données servant à évaluer les tendances dans les contaminants chimiques des écosystèmes des rivières et des lacs de l'écozone+ sont raresRéférence 80. Les données locales indiquent que la quantité de contaminants augmente dans certaines zones; la section sur les Contaminants couvre une discussion plus détaillée sur les contaminants dans l'écozone+.

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Constatation clé 7
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.

La couverture de glace joue un rôle fondamental dans la structure des écosystèmes d'eau douceRéférence 81 Référence 82 Référence 83 Référence 84 Référence 85 et peut causer des changements directs et indirects au régime hydrologique des lacs et des rivières (par exemple, consulter Étude de cas sur le delta des rivières de la Paix et Athabasca). Par conséquent, ces changements influent sur les processus biotiques et abiotiques des écosystèmes aquatiquesRéférence 77. Les données disponibles laissent entendre que la saison des glaces raccourcit dans l'écozone+ des plaines boréales. Le pergélisol décline également, et a complètement fondu à l'extrémité sud de son étendue historique Référence 82, Référence 83.

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Glace lacustre et fluviale

Malgré l'importance de la formation de la glace dans les écosystèmes d'eau douce (examiné dans Prowse et Culp, 2003)Référence 77, les données sur la surveillance biologique à long terme au cours de la saison des glaces étaient rares à l'échelle de l'écozone+ et peu de tendances étaient disponibles. Six lacs de l'écozone+ des plaines boréales avaient tendance à geler tardivement entre 1970 et 2005, mais cette tendance n'était notable que pour le lac Churchill en Saskatchewan. Le gel du lac Churchill s'est produit 0,5 jour plus tard par année entre 1970 et 1985, totalisant 10 jours plus tard après 25 ansRéférence 86. Le gel s'est produit de 12 à 13 jours plus tard sur la rivière Rouge au Manitoba, au XXe siècle, comparativement au XIXe siècleRéférence 87, Référence 88. Finalement, le gel sur le lac Athabasca en Alberta s'est produit 1,25 jour plus tard par année entre 1965 et 1990, pour une différence de plus de 30 joursRéférence 89.

La saison des glaces se modifie aussi car la glace a tendance à se casser plus tôt. Entre 1961 et 1990, l'arrivée de la débâcle des glaces s'est produite beaucoup plus tôt sur le lac de l'Ours et le Petit lac des Esclaves, en AlbertaRéférence 89. Ces bris de glace précoces se sont poursuivis, bien que de façon non significative, entre 1971 et 2000Référence 89. La débâcle des glaces s'est produite 10 jours plus tôt sur la rivière Rouge au Manitoba, au cours du XXe siècle, comparativement au XIXe siècleRéférence 89. Sur le lac Winnipeg, toujours au Manitoba, aucune tendance dans le bris de glace ne ressort avant 1970, mais depuis cette année-là, la glace s'est brisée plus tôt dans l'année (Figure 14)Référence 86. Ces tendances sont cohérentes avec l'augmentation des températures annuelles depuis 1950, plus particulièrement au printemps (voir la section sur les changements).

Figure 14. Tendance de la débâcle des glaces avant (cercles bleu foncé) et après (carrés bleu pâle) 1970 sur le lac Winnipeg, au Manitoba.
Graphique-Pourcentage de la superficie des milieux humides touchés par un drainage partiel
Source : Latifovic et Pouliot, 2007Référence 90
Description longue pour la figure 14

Ce nuage de points montre la date de débâcle.  Une ligne de tendance indique pas de différence significative entre 1950 et 1970. Entre 1970 et 2007, la tendance montre une débâcle plus tôt par 10 jours.

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Pergélisol

Les étendues du nord de l'écozone+ des plaines boréales se trouvent dans la zone de pergélisol sporadique du Canada (Figure 15). En 2003, on a estimé à 37,5 % des terres couvertes par les hauts marais et à 9,1 % des terres couvertes par les tourbières basses des effets localisés du pergélisol (tourbières gelées) dans l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 91. Toutefois, au cours du dernier siècle, le pergélisol a complètement dégelé ou a rétréci à certains endroits, en particulier à la limite sud de la zone de pergélisolRéférence 91, Référence 92. Par exemple, de 32 à 70 % des terrains de pergélisol en Alberta se sont dégradés au cours des 100 à 150 dernières annéesRéférence 91, Référence 92. Dans le nord du Manitoba, dans l'écozone du bouclier boréal avoisinant, l'analyse des anneaux de croissance des arbres a révélé que le dégel du pergélisol des tourbières boréales a considérablement accéléré (de 200 à 300 %) entre 1995 et 2002, par rapport aux taux entre 1941 et 1991.Référence 84

Figure 15. Carte du pergélisol au Canada.
Carte-« Déficit » estimatif de la productivité de la sauvagine résultant de modifications aux habitats humides et aux habitats des terres hautes
Source : d'après Heginbottom, 1995Référence 93
Description longue pour la figure 15

Cette carte indique la répartition du pergélisol continu, discontinu étendu, sporadique, et du pergélisol de montagne au Canada dans les années 1990. Le pergélisol continu s'étendait dans tout le Nord du Canada, de l'archipel arctique canadien à la rive sud de la baie d'Hudson. Une mince bande de pergélisol discontinu étendu longeait la limite sud de la zone de pergélisol continu. Le pergélisol sporadique se situait le long de la limite nord de la Colombie-Britannique, de l'Alberta, du Manitoba, de l'Ontario et du Québec. Le pergélisol sporadique composait la limite nord de l'écozone+ des plaines boréales. La limite ouest de l'écozone+ était composée de pergélisol de montagne.

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La fonte du pergélisol pourrait avoir plusieurs conséquences écologiques graves. On s'attend à ce que la profondeur du dégel du pergélisol poursuive son accélération avec l'augmentation des températures de l'air, ce qui réduira davantage l'ampleur du pergélisol sur tout le territoire de l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 94. La diminution prévue du pergélisol entraînera davantage d'émissions de méthaneRéférence 95, l'emmagasinage net du carbone dans la mousse de tourbe, et une perte de la diversité des plantes des milieux humides où les tourbières du pergélisol produisent certains des types d'écosystèmes de tourbières les plus divers en matière de bryologie dans l'Ouest canadienRéférence 96. De plus, la fonde du pergélisol entraînera des changements à grande échelle dans les dynamiques hydrologiques, ce qui modifiera le type et l'expression des milieux humides partout à la limite nord de l'écozone+ des plaines boréalesRéférence 97. La fonte du pergélisol et l'affaissement des tourbières gelées peuvent inonder les terres, remplaçant ainsi les écosystèmes forestiers par des cariçaies humides, des tourbières, des étangs et des marais, comme c'est le cas dans le nord du QuébecRéférence 98, Référence 99.

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