Les effets du changement climatique sont complexes, en particulier sur le cycle de l'eau. Alors que nous cherchons à mieux comprendre les changements climatiques axés sur l'homme, les lignes de base à long terme pour les données environnementales sont essentielles.
Cependant, les enregistrements des conditions environnementales passées sont trop courtes pour nous donner une compréhension solide de la façon dont ces systèmes ont changé au fil du temps. Une solution consiste à examiner les archives naturelles.
Il existe de nombreux processus naturels qui laissent derrière lui des enregistrements des conditions environnementales passées, y compris les anneaux d'arbres.
Les arbres forment un anneau de bois chaque année, et la largeur de cet anneau peut avoir une relation significative avec le climat. Nous pouvons ensuite créer un modèle basé sur la période de temps pour laquelle il existe à la fois des données climatiques enregistrées et des largeurs d'arbres. Ce modèle peut être appliqué aux anneaux qui se sont formés avant que les enregistrements climatiques ne commencent à reconstruire les conditions passées.
Le défi consiste à trouver des forêts à la fois avec de fortes relations climatiques et des arbres de plus d'un siècle – substantiellement plus anciennes que la durée des données climatiques. Cela est particulièrement difficile dans le sud-est du Canada, où la grande majorité des forêts ont été claires.
Forêts sensibles anciennes
Dans les montagnes des Appalaches de la péninsule de Gaspés, le Québec, nous avons étudié un rare cèdre à l'ancienne cordon dans la vallée entre la base de Mont-Albert et la rivière Sainte-Anne, connue pour ses pêches de saumon de l'Atlantique.
Le randonneur moyen qui passe ce bosquet de cèdre blanc oriental ne devinerait probablement pas que certains de ces cèdres de diamètre relativement petit ont plus de 500 ans, un âge encore relativement jeune pour les espèces les plus anciennes de l'est du Canada.
La forte concurrence pour la lumière dans cette forêt à canopie fermée fait pousser les arbres ici très lentement. Nous avons constaté qu'ils poussent particulièrement lentement pendant les années où la neige hivernale est restée sur le sol tard au printemps. Ce manteau neigeux tardif raccourcit efficacement la saison de croissance des arbres et conduit à un anneau d'arbre plus mince la même année.
Nous avons continué à échantillonner des centaines d'arbres dans la vallée et sur les pistes sur des sites qui n'avaient jamais été enregistrés. Nous avons trouvé à plusieurs reprises une relation solide avec le manteau neigeux et une relation connexe avec le flux de la rivière Spring. Avec ces deux connexions étroitement liées, nous avons pu reconstruire 195 ans d'histoire climatique dans la région.
Records modernes du changement climatique
Notre étude récente a reconstruit le débit du printemps et du début de l'été de 1822 pour la rivière Sainte-Anne, une grande rivière dans le parc national de Gaspésie, le deuxième plus grand parc provincial du sud du Québec.
L'analyse de cette relation anneau / manteau neigeuse / rivière – qui était auparavant sans papiers dans l'est de l'Amérique du Nord – suggère que la région a été affectée assez tôt par le changement climatique moderne. Un changement significatif s'est produit en 1937, après quoi des années individuelles de flux de rivières extrêmement élevées et de hauts mâles neigeux ont diminué. Les rapports de journaux d'inondations dans la grande région ont égalé les années de débit élevé dans notre reconstruction dès l'année 1872, validant encore les résultats.
La reconstruction révèle également que les enregistrements de flux de la rivière courts pour les montagnes Gaspésie sous-représentent la sensibilité de la région à des périodes prolongées de conditions de sécheresse. Les enregistrements de flux de la rivière locaux conservés depuis 1968 montrent que la région a connu un nombre égal de ressorts secs de décennie et de ressorts humides. Cependant, notre reconstruction suggère qu'au cours de la période de 1822-1968, de longs épisodes de climat de ressort sec étaient sensiblement plus fréquents et prolongés que ceux humides.
Impacts de conservation
Les idées de cette reconstruction pourraient avoir des implications pour la faune et l'hydroélectricité. Premièrement, les faibles niveaux d'eau contribuent au déclin des populations de saumon atlantique menacées.
Deuxièmement, le manteau neigeux alpin sert de refuge aux populations de caribou des bois menacées, qui se répandaient au Canada atlantique et au nord de la Nouvelle-Angleterre. Aujourd'hui, le Caribou est en baisse nette, avec moins de 40 restants au sud de la rivière Saint-Laurent, le tout dans la péninsule de Gaspé.
La principale menace pour ces caribou est la coupe claire étendue de l'habitat forestier à l'ancienne. Les forêts plus jeunes fournissent moins de nourriture pour les caribou et conduisent à une abondance accrue d'orignaux et de cerfs, ainsi que leurs prédateurs – les coyotes et les ours noirs – qui s'attaquent également au caribou.
Le changement des conditions de manteau neigeux de montagne ajoute à leur péril car le manteau neigeux a des effets importants sur la santé du caribou et la capacité de leurs mollets à éviter les prédateurs.
Compte tenu de cela, une meilleure compréhension des implications de la réduction du manteau neigeux sur le caribou nécessite de toute urgence une étude plus approfondie.
Enfin, l'industrie hydroélectrique des milliards de dollars du Québec pourrait également bénéficier d'une meilleure compréhension de l'humidité passée dans la région, avec un complexe de barrages situé à quelques centaines de kilomètres au nord-est de notre site d'étude.
Histoires documentées
Notre étude améliore notre compréhension des modèles d'humidité passés sur la côte est de l'Amérique du Nord. Il comble une grande lacune dans la recherche climatique basée sur les anneaux des arbres entre New York et le nord du Québec.
Lorsque vous comparez les 200 dernières années de ces reconstructions sur la côte Est, des liens climatiques importants surviennent. La comparaison suggère que le système de climat de l'Atlantique complexe peut se synchroniser, conduisant de grandes parties de la côte pour se verrouiller collectivement dans des périodes de conditions très humides ou très sèches.
Ceci est important pour les gestionnaires de ressources en eau, qui s'appuient souvent sur l'aide d'autres gestionnaires des bassins voisins, qui peuvent ne pas être disponibles compte tenu de cette synchronie commune.
Les idées des anneaux d'arbres de ces forêts sont un autre rappel de la valeur de la croissance ancienne et des nombreux services qu'ils fournissent. Alors que nous essayons de mieux comprendre le contexte du changement environnemental induit par l'homme, notre recherche continue de vieilles forêts avec une histoire à raconter.
Nos recherches en cours comprennent l'analyse des cèdres morts préservés pendant près de 800 ans au bas des lacs. Jusqu'à présent, la chronologie des anneaux d'arbres qui en résulte étendra notre travail avec des arbres dans la région, nous aidant à examiner plus en détail l'histoire environnementale de notre planète en évolution rapide.
