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Retracer le climat du Nord québécois

L'album souvenir de la forêt boréale : 200 ans d'histoire
13 mars 2013 // par Clémence Cireau

Les anneaux de croissance d’un arbre ne font pas que révéler son âge. Ils nous dévoilent de précieuses informations sur les saisons qu’il a traversées au cours de son existence. Pendant les huit années qu’il aura duré, le projet ARCHIVES a établi la chronologie des climats du passé dans la forêt boréale sur une période de deux siècles. Comme les ruines de Rome ont fini par dévoiler leurs secrets, cet imposant chantier scientifique aura fait parler le Nord, d’hier à aujourd’hui…

 

L’histoire du climat dans le moyen Nord du Québec n’est révélée que par les registres des stations météorologiques. Or, ces stations sont peu nombreuses et très éloignées les unes des autres. Pour densifier l’information sur le territoire et étendre les chroniques climatiques sur une plus longue période vers le passé, le projet ARCHIVES a consisté à utiliser les anneaux de croissance des arbres et les empilements de sédiments au fonds des lacs, comme s’il s’agissait de livres d’histoire. Jusque-là, on tenait pour acquis le climat du Grand Nord à partir des informations disponibles dans des zones semblables, comme celles de l’Europe ou de la Russie. Les données provenant des archives naturelles viennent maintenant en appui à des enjeux économiques et environnementaux tels que l’approvisionnement en hydroélectricité.

 

Les saisons se suivent mais ne se ressemblent pas

Chercheur en dendroécologie et directeur du Centre Eau Terre Environnement de l’INRS à Québec, Yves Bégin est l’instigateur du projet ARCHIVES, pour Analyse rétrospective des conditions climatiques à l’aide des indicateurs de leur variabilité à l’échelle séculaire. Retracer deux cents ans d’histoire climatique et hydrologique de la forêt boréale en croisant l’historique des arbres et des sédiments tirés des lacs a permis de comparer et de valider les simulations climatiques effectuées jusqu’alors à partir du Modèle régional climatique canadien. Pour la première fois, une histoire climatique et hydrologique cohérente de cette partie du monde était écrite.

 

Durant huit étés, de 2005 à 2012, une douzaine de chercheurs ont traversé l’immense territoire allant du 52e au 56e parallèle, de la côte est de la baie d’Hudson jusqu’aux littoraux labradoriens. Le long des routes, ou par hélicoptère, cette équipe conjuguant des expertises multiples a récolté des échantillons de bois dans les forêts et au fond des lacs, en plus de carottes de sédiments lacustres. « Les forêts fragmentées par les feux et les écosystèmes riverains déchiquetés par l’érosion forment une mosaïque faite de parcelles héritées de différentes périodes, raconte Yves Bégin. Ce sont des reliquats du passé, comme les ruines d’une ville. Les rivages conservent l’histoire, comme Rome a gardé les traces des différentes époques. »

Chronique d’une épinette noire

Dans le cadre de ce grand chantier scientifique, les chercheurs ont défini plus de 150 sites représentatifs de la forêt boréale. Dans chaque site, ils ont étudié les anneaux de croissance d’une trentaine d’arbres, principalement des épinettes noires, afin de mettre en place des chronologies, à savoir des historiques basés sur l’interprétation des anneaux de croissance dans le but de comprendre les variations climatiques qu’a subies la région. Il faut savoir qu’un arbre a une meilleure croissance si le temps est chaud et humide plutôt que froid et sec, comme on imagine en général les conditions météorologiques estivales et hivernales. Mais le climat n’est pas si simple que cela. Certains étés peuvent être chauds et secs, certains hivers doux et humides. Ces variations influencent la croissance des épinettes noires. Toute la difficulté a été de croiser suffisamment de données, en fonction des conditions optimales de croissance de l’espèce par rapport à son emplacement, afin d’écarter les données d’exception.

 

Parallèlement, des données sur les variations hydrologiques du passé ont été recueillies en étudiant les séquences sédimentaires au fond des lacs pour les mettre en relation avec les résultats de la dendrochronologie. Ces travaux sont fondés sur l’hypothèse que les conditions climatiques qui concourent à des apports en eau abondants dans les lacs ont aussi une influence marquée sur la croissance des arbres sur l’ensemble du territoire. En croisant ces indicateurs, on arrive à dresser l’histoire des variations hydrologiques.

 

De plus, selon les milieux où les arbres poussent, on peut obtenir des indications différentes sur le climat. Par exemple, la croissance d’arbres occupant des milieux secs est avantagée durant les étés au cours desquels les précipitations sont abondantes; le manque d’eau étant un facteur limitant. Paradoxalement, les arbres situés dans des milieux humides seront affligés d’un excès d’eau et leur croissance sera faible. En comparant les cernes annuels d’arbres occupant de tels milieux contrastés quant à l’humidité du sol, on arrive à identifier les périodes sèches et humides de l’histoire.

 

Les arbres riverains des lacs sont aussi des témoins des crues, en particulier lorsque les glaces flottant sur les hautes eaux printanières sont poussées par le vent au contact des arbres sur le haut du rivage. La blessure que fait l’abrasion de la glace sur le tronc en arrachant l’écorce provoque la formation d’une cicatrice. Les cernes de bois qui s’ajoutent en marge de la blessure sont dénombrés et cela permet de dater les crues « glacielles », qui marquent les épisodes de grandes eaux suivant des hivers neigeux. L’équipe ARCHIVES a constaté que les crues ont considérablement augmenté depuis le XXe siècle comparativement au XIXe siècle. On conclue que les précipitations de neige ont augmenté et que nous vivons dans une période favorable aux apports en eau et donc bénéfique pour la production hydroélectrique.

Le Nord, d’hier à aujourd’hui

Les résultats obtenus par le projet ARCHIVES, cofinancé par Ouranos, le consortium sur la climatologie régionale et l’adaptation aux changements climatiques, le Conseil de recherches en sciences naturelles et génie et Hydro-Québec, ont calmé les inquiétudes de l’entreprise d’État. En effet, le croisement des données tirées des échantillons de coupes de bois et des sédiments a démontré que la baisse du niveau d’eau constatée depuis 1970 dans le Nord du Québec n’était finalement que passagère. En fait, les apports en eau dans le Nord québécois croissent à partir de 1850 et surtout depuis 1930, et les variations du niveau, à la hausse ou à la baisse, se suivent sur un cycle d’environ vingt ans.

 

Yves Bégin rappelle que le rôle des scientifiques du projet ARCHIVES est de « comprendre le passé et de rendre plus exacts les modèles climatiques », et non de faire des prévisions quant aux changements climatiques à venir. Cette tâche incombe plutôt à Ouranos. Les données du projet ARCHIVES fournissent matière à de nombreuses recherches. À titre d’exemple, en étudiant les arbres tombés dans les lacs, l’équipe du projet ARCHIVES documente le climat de la forêt boréale durant le dernier millénaire. Il en est de même en utilisant les séquences sédimentaires saisonnières au fond des lacs.

 

Le projet ARCHIVES aura donc permis d’ajouter plusieurs chapitres à l’histoire du Nord québécois, une histoire qui continue de s’écrire et dont la fin, heureusement, n’est pas prévue pour demain. ♦

 

 

 

Ont collaboré étroitement au projet ARCHIVES des chercheurs du Centre Eau Terre Environnement de l’INRS, de la Commission géologique du Canada, de l’Université du Québec à Rimouski, de l’Université du Québec à Montréal, d’Ouranos, d’Hydro-Québec, du Centre européen de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement (France) et de l’Université de Liège (Belgique). Le projet est financé par Hydro-Québec, Ouranos, le ministère des Affaires autochtones et du Développement du Nord Canada, le réseau de centres d’excellence ArcticNet et le Centre d’études nordiques.

 

 


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