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Répercussions et adaptation 2006 - 2008

Aherne, J., et al., (July 15, 2006) Climate variability and forecasting surface water recovery from acidification: Modelling drought-induced sulphate release from wetlands. Science of the Total Environment, 365(1-3)):186-199doi:10.1016/j.scitotenv.2006.02.041.
Dans cet article, dont l'auteur principal est à l'université Trent, on détaille l'utilisation du modèle MAGIC d'acidification des eaux souterraines pour estimer la capacité d'un lac acidifié à récupérer des dépôts passés dans deux scénarios climatiques. Dans l'un, les précipitations totales et le ruissellement du bassin sur la période 1980-2000 ont été divisés de manière à éliminer la variabilité interannuelle. Dans le second, la variabilité de cette même période a été reproduite, y compris six années où on a observé des « mois de sécheresse ». Les deux scénarios ont été exécutés jusqu'à 2080. Dans le premier (variabilité basse), les projections de réduction des émissions de soufre découlant de la Stratégie pancanadiennes sur les émissions acidifiantes après l'an 2000 et de la Clear Skies Legislation proposée des États-Unis se sont traduites, pour un lac du centre de l'Ontario, par des taux significativement plus élevés de récupération de l'acidification que dans le scénario de la variabilité actuelle. La théorie sous-jacente à ce résultats est que la sécheresse entraîne l'oxydation du soufre stocké (après des années de dépôt) dans les milieux humides et l'exportation subséquente de sulfates vers les eaux de surface avec les précipitations. Les auteurs pensent que des sorties de MCG à réduction d'échelle et résolution plus fine permettraient de prédire plus exactement les impacts de la variabilité du climat. L'article donne à penser que le changement climatique anthropique (et la variabilité du climat) ont déjà pu exacerber le problème du dépôt acide au Canada, et pourraient continuer de retarder la récupération dans l'avenir.

Alsos, I. G., P. B. Eidesen, D. Ehrich, I. Skrede, K. Westergaard, G. H. Jacobsen, J. Y. Landvik, P. Taberlet et C. Brochmann. «Frequent long distance plant colonization in the changing Arctic» (fréquentes colonisations à longue distance des plantes dans l'Arctique en évolution), Science, vol. 316, le 15 juin 2007, p. 1601-1608.
D'après une étude des plantes arctiques indigènes de l'archipel du Svalbard, les populations végétales actuelles proviennent d'endroits éloignés. D'après les résultats de l'étude, il semble que la dispersion à longue distance ne constitue pas un facteur qui puisse entraver la capacité des espèces végétales à suivre les changements qui pourraient se produire à l'avenir dans leur niche écologique.
En raison des changements climatiques, la distribution de nombreuses espèces devrait se déplacer vers le nord. Toutefois, on s'interroge sur la capacité des espèces à suivre les changements qui pourraient se produire dans leur niche écologique. Les auteurs ont vérifié l'hypothèse selon laquelle la capacité de dispersion pourrait limiter les changements dans les aires de répartition des espèces, en étudiant l'historique de colonisation de neuf espèces de plantes s'étant établies à Svalbard, un archipel arctique éloigné, après le dernier recul glaciaire. Ils ont analysé la variation génétique de 4 439 échantillons de la plupart des aires géographiques des neuf espèces et ont utilisé une technique d'empreinte génétique pour montrer que la colonisation de Svalbard s'était produite de nombreuses fois à partir de plusieurs régions sources. Ils ont conclu qu'il serait logique de présumer que la dispersion est illimitée lorsqu'il s'agit de prédire les changements à long terme dans les aires de distribution en Arctique. Ils ont aussi montré que le «rétrécissement génétique» de colonisation, où de nouvelles populations sont établies par un petit nombre de membres fondateurs ayant une variabilité génétique limitée (et donc un potentiel d'adaptation), constitue, en fait, un facteur limitatif à la réussite de l'établissement.

Amstrup, S.C., I. Stirling, T.S. Smith, C.Perham et G.W. Thiemann. Recent observations of intraspecific predation and cannibalism among polar bears in the southern Beaufort Sea. Polar Biology (2006) DOI:10.1007/s00300-006-0142-5.
Les auteurs décrivent trois incidents, survenus pendant l'hiver 2004, au cours desquels des ours blancs ont été tués et mangés par des congénères dans la mer de Beaufort. Les auteurs énumèrent les facteurs écologiques à l'origine de la prédation intraspécifique chez les ours. Pendant leurs années combinées d'étude des ours polaires, les auteurs n'ont observé aucune autre occurrence d'un tel comportement de prédation, ils ont donc émis l'hypothèse que ces événements peuvent être liés à des stress nutritionnels causés par des saisons sans glace plus longues dans la région. Dans le premier cas de prédation, une ourse a été tuée par un mâle dans la tanière maternelle, qui se trouvait à au moins 25 km de l'habitat type des ours mâles et, selon les indications probantes, cet ours cherchait spécifiquement des tanières occupées. Dans les autres situations de prédation sur la glace de mer, les traces indiquent que les victimes avaient été pourchassées et tuées avec acharnement. Les causes de ce phénomène inhabituel restent inconnues, mais soulignent la nécessité de poursuivre des études à long terme des écosystèmes en lien avec les changements continus et prévus de la glace de mer.

Bell, M., R. Goldberg, C. Hogrefe et coll. «Climate change, ambient ozone, and health in 50 US cities» (changements climatiques, ozone ambiant et santé dans 50 villes des États-Unis), Climatic Change, vol. 82, 2007, p. 61-76.
Preuves supplémentaires que les changements climatiques futurs engendreront une augmentation des niveaux d'ozone en été et des incidences connexes sur la santé. D'après une étude de 50 villes de l'est des États-Unis (É.-U.), il faut s'attendre à une augmentation des niveaux d'ozone en été d'ici 2050 comparativement à 1990, ce qui causera une augmentation importante des cas de mortalité quotidienne au sein des régions métropolitaines qui ont fait l'objet de l'étude.
Dans le cadre d'une étude américaine publiée dans la revue Climatic Change, on a utilisé un système de modélisation du climat et de la qualité de l'air pour prévoir les changements dans les niveaux d'ozone au sol dans 50 villes de l'est des É.-U. Les auteurs s'en sont tenus aux incidences des concentrations troposphériques d'ozone issues des changements climatiques et n'ont pas tenu compte des changements dans les émissions anthropogéniques. Les niveaux horaires de concentrations d'ozone ambiants au cours des étés de 1993 à 1997 ont été comparés à ceux qui étaient prévus pour les étés de 2053 à 2057 par le scénario IPCC SRES «A2». L'étude a aussi porté sur les changements dans les «jours d'excédence» relatifs aux normes réglementaires. Le modèle a prévu des augmentations maximales moyennes quotidiennes des niveaux d'ozone de 4,8 et de 4,4 parties par 109 (ppb) (1 et 8 h au maximum) entre 1990 et 2050, les plus importantes augmentations se produisant dans les villes où les niveaux d'ozone sont déjà élevés. Le nombre de jours d'excédence a augmenté en moyenne pour les deux études de 1 et 8 h de 0,6 et de 5,5 jours respectivement, alors que l'échelle de l'indice de la qualité de l'air (IQA) a montré une augmentation de 10 p. 100 du nombre de jours ayant des «effets nocifs sur la santé» et une augmentation de 8 p. 100 de jours de «conditions insalubres». D'après les fonctions concentration/réponse, les changements simulés dans les niveaux de concentrations d'ozone au sol correspondent à une augmentation variant entre 0,11 p. 100 et 0,27 p. 100 de la mortalité totale quotidienne.

Cao, L. et K. Caldeira. 2008. « Atmospheric CO2 stabilization and ocean acidification », dans GRL, vol 35, L19609, doi:10.1029/2008GL035072, 2008 5 pp.
La chimie de la mer sera considérablement perturbée, même si les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone (CO2) sont stabilisées à des niveaux variant entre faible et modéré. La protection des écosystèmes marins pourrait nécessiter un niveau de stabilisation du CO2 plus faible que celui qui pourrait être choisi en fonction des considérations relatives au climat.
Cao et Caldeira enquêtent sur les conséquences de la stabilisation des CO2 dans l'atmosphère à différents niveaux, de 280 parties par million (PPM) (niveaux préindustriels) à 2 000 ppm. Ils posent les trois questions suivantes : 1) comment l'état de saturation de carbonate de calcium des récifs de corail environnement dans l'eau de mer changera-t-il dans le cadre des divers scénarios de stabilisation?; 2) quels sont les niveaux de stabilisation du CO2 requis afin d'éviter une sous saturation dans les différentes partie de l'océan pour l'aragonite ou la calcite (les deux formes majeures de carbonate de calcium utilisées par les organismes calcifiants)?; 3) comment le pH de l'océan changera-t-il? Ils utilisent le modèle de système climatique de l'Université de Victoria (version 2.8), un modèle de complexité intermédiaire qui comporte des simulations allant jusqu'en 2500. L'année de stabilisation varie avec le niveau de stabilisation, étant 2010 pour 380 ppm et 2100 pour 450 ppm, avec des augmentations de 25 ans pour chaque augmentation de 50 ppm par la suite. Ils estiment que dans des conditions préindustrielles, plus de 98 % des récifs de corail ont été trouvés près des eaux libres sur saturées d'aragonite (avec un état de saturation de >3,5). Ce nombre chute à 8 % des récifs de corail à un niveau de stabilisation atmosphérique de CO2 450 ppm. Les coraux nécessitent une eau hautement sur saturée en aragonite afin d'être capables de produire efficacement des récifs. Les chutes de l'état de saturation d'aragonite ont le potentiel d'affaiblir la capacité de calcification des récifs de corail et peuvent causer une instabilité à long terme des structures de récifs. Les résultats ont également permis de démontrer qu'à des niveaux de stabilisation aussi bas que 450 ppm de CO2, des parties de l'océan austral deviennent sous saturées (7% de l'océan au sud du 60°S). À 550 ppm de CO2, la moitié de l'océan au sud du 60°S devient sous saturée. (On s'attend à ce que les océans en haute latitude deviennent sous saturés en premier puisque leur état de saturation naturel pour le carbonate de calcium est moins élevé que celui de l'eau de mer à des latitudes inférieures.) Finalement, la stabilisation à 450 ppm de CO2 entraîne un déclin du pH de l'océan de >0,2 unités dans plus de 10 % de l'océan de surface, contrevenant aux critères pour la protection des écosystèmes marins déjà établis par certains organismes de protection de l'environnement. À 550 ppm, la majeure partie de l'océan de surface subit une diminution du pH de >0,2 unités. Les auteurs concluent que la préservation des écosystèmes marins pourrait nécessiter la stabilisation du CO2 atmosphérique à des niveaux inférieurs à ceux qui pourraient être requis sur la base de considérations climatiques.

Cao, L., K. Cladeira et A.K. Jain. 2007. Effects of carbon dioxide and climate change on ocean acidification and carbonate mineral saturation. GRL Vol 34,L05607, doi:10.1029/2006GL028605. Also, McNeil, B.I. and R.J. Matear. 2007. Climate change feedbacks on future oceanic acidification. Tellus 59B, 191-198.
Deux articles récents sur le sujet du changement climatique et de l'acidification de l'océan arrivent à la conclusion que les réductions futures de cette dernière seront régies surtout par les changements des concentrations atmosphériques de CO2, plutôt que par les rétroactions du changement climatique.
Un certain nombre d'études par modélisation ont examiné l'impact des changements à venir des concentrations atmosphériques de CO2 sur la chimie de l'océan. Elles prévoient des baisses du pH de l'océan ainsi que de l'état de saturation en carbonate de calcium de l'eau de mer. Les auteurs de deux récents articles se demandent si le changement climatique (par exemple à cause de l'élévation des TSM) aura d'autres impacts sur la chimie de l'océan. Cao et al.,, dont l'article a été publié dans le GRL, ont utilisé un modèle du système Terre de complexité intermédiaire pour simuler le changement climatique à venir, avec les émissions de CO2 issues d'un scénario de stabilisation du CO2 à 1000 ppm et avec une sensibilité du climat fixée à trois niveaux différents : 0,0 °C (c. à d. pas de changement climatique), 2,5 °C et 4,5 °C. Dans un climat constant, le pH de l'océan baisse de 0,47 unités; dans les deux autres scénarios, il baisse de 0,48 et 0,51 unités. Ces résultats montrent que la prise en compte du changement climatique introduit de nouvelles baisses du pH de l'océan, mais qu'elles sont faibles par rapport à l'effet direct de l'augmentation des concentrations atmosphériques de CO2. Des conclusions semblables ont été tirées en ce qui concerne les impacts sur l'état de saturation de l'océan en carbonate de calcium, une variable environnementale importante pour des organismes marins tels que les coraux. McNeil et Matear, dans un article publié dans Tellus, examinent la sensibilité du pH de l'océan et de l'aragonite (une forme de carbonate de calcium) aux rétroactions du changement climatique dans un modèle couplé océan-atmosphère. Les auteurs ont également constaté que le pH à venir de la surface de l'océan est indépendant du degré de réchauffement de l'océan, ce qui implique que les futures projections n'ont besoin de prendre en compte que les nouvelles concentrations atmosphériques de CO2, et non les modifications induites dans l'océan par le changement climatique.

Cheng, C.S., H. Auld, G. Li, J. Klassen et Q. Li, 2007. Possible impacts of climate change on freezing rain in south-central Canada using downscaled future climate scenarios. Nat. Hazards Earth Syst., 7: 71-87.
Dans les années 2050, le centre-sud du Canada pourrait voir une augmentation significative des épisodes de pluie verglaçante entre décembre et février; cet accroissement pourrait être encore plus important à l'horizon des années 2080.
Trois chercheurs d'Environnement Canada ont publié les résultats d'une étude concernant les impacts d'un réchauffement du climat sur l'occurrence d'épisodes de pluie verglaçante dans le centre-sud du Canada (nord, est et sud de l'Ontario, et sud du Québec). Utilisant des méthodologies reconnues, l'étude a d'abord examiné les relations historiques entre les types de conditions météorologiques et les épisodes de pluie verglaçante (novembre à avril pour la période de 1958/1959 à 200/2001), puis utilisé des scénarios climatiques à réduction d'échelle statistique issus de quatre modèles du climat du globe (MCG) pour trois scénarios d'émissions (A2, B2 et IS92a), afin d'évaluer les changements qui pourraient toucher les épisodes de pluie verglaçante pour les années 2050 et les années 2080. Les résultats montraient des augmentations du nombre prévu d'épisodes dans toutes les sous-régions pendant les mois plus froids (décembre à février), surtout dans le nord de l'Ontario. Pour les mois plus chauds (novembre, mars et avril), les modèles projettent de petites augmentations des épisodes de pluie verglaçante pour le nord de l'Ontario, des baisses pour le sud, et aucun changement dans l'est de l'Ontario et le sud du Québec. Lorsqu'on projette des augmentations, celles-ci sont plus marquées dans les années 2080 que dans les 2050 (p. ex. une augmentation de 135 % au lieu de 85 % des épisodes dans le nord de l'Ontario pendant les mois plus froids). Les résultats de cette étude sont destinés à fournir aux décideurs provinciaux et municipaux les informations scientifiques nécessaires pour planifier les interventions d'urgence et améliorer la capacité d'adaptation.

Cleland, E.E., Chiarello, N.R., Loarie, S.R., Mooney, H.A., et Field, C.B. 2006. Diverse responses of phenology to global changes in a grassland ecosystem. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 103:37:13740-13744.
La littérature scientifique regorge maintenant d'indications d'un décalage de la phénologie tant des animaux que des végétaux en réponse au réchauffement du climat, mais les modalités n'en sont pas universelles et, bien que la réponse dominante jusqu'ici soit un devancement de la phénologie, certains exemples de retard ont été signalés. Le présent article aide à se rappeler que les changements phénologiques vont probablement être modulés non seulement par les changements des températures, mais aussi par ceux d'autres paramètres environnementaux. Les auteurs ont utilisé des parcelles expérimentales de prairie (en Californie) pour exposer les plantes à une gamme d'altérations des conditions environnementales, dont un réchauffement (+1,5 C), un enrichissement en CO2 (680 ppm), un accroissement du dépôt d'azote (7 g N/m2/an) et une augmentation des précipitations (+50 % pour chaque épisode de pluie et allongement de la saison humide). Bien que le réchauffement ait accéléré le début de la floraison chez toutes les espèces annuelles, les conditions expérimentales de CO2 et de dépôt de N ont entraîné une accélération de la floraison chez les herbacées non graminoïdes, mais un retard chez les graminées. Dans ce dernier cas, la combinaison de l'enrichissement en CO2 et du réchauffement a donné une réponse qui se contrebalançait, de sorte que les dates de première floraison ne différaient pas de celles des parcelles témoins. L'augmentation des précipitations n'avait aucun effet sur les dates de première floraison chez les graminées ni chez les herbacées non graminoïdes, ce qui concorde avec des travaux antérieurs.

Cook, K.H. et E.K. Vizy. 2008. Effects of twenty-first century climate change on the Amazon rain forest. J. Climate Vol 21 p. 542-560.
Une réduction de 70 % de l'étendue de la forêt tropicale amazonienne d'ici la fin du 21e siècle est prévue par un modèle climatique régional propulsé par le modèle canadien de climat global. Cette projection s'appuie sur le scénario d'émissions IPCC A2, qui présume que les émissions de gaz à effet de serre continueront à augmenter aux taux actuels.
L'avenir de la forêt tropicale amazonienne dans un monde qui se réchauffe est préoccupant pour de nombreuses raisons, notamment à cause du potentiel de feedback climatique positif si la forêt devait décliner considérablement. Cet article de Cook et Vizy utilise un modèle climatique régional (le MM5 v.3.6 de la Penn State University/NCAR) couplé à un modèle qui s'appuie sur le potentiel (équilibre) de végétation pour étudier les répercussions des changements climatiques du 21e siècle sur l'Amérique du sud tropicale et subtropicale, en mettant l'accent sur la forêt tropicale amazonienne. Le résultat pour 2081-2100 du modèle canadien de circulation générale (CGCM3.1) forcé par le scénario d'émissions IPCC A2 a été utilisé pour établir les conditions limites pour la simulation du modèle climatique régional. Le modèle climatique régional a été couplé avec le modèle axé sur la végétation dans le cadre d'un processus itératif en vertu duquel la simulation initiale à l'aide du modèle climatique régional utilise la végétation prescrite, mais les exécutions suivantes utilisent la nouvelle répartition de la végétation issue de l'itération précédente. Le processus continue jusqu'à ce que la répartition de la végétation se stabilise. Dans le cadre d'une telle approche, les changements prévus dans la végétation présument que les changements climatiques sont suffisamment lents pour que la végétation puisse rester en équilibre avec le climat. La simulation du modèle régional couplé prévoit un recul de 70 % de la forêt tropicale amazonienne d'ici la fin du 21e siècle (2081-2100). La végétation de la forêt tropicale disparaît complètement de la Bolivie, du Paraguay et de l'Argentine et en grande partie du Brésil et du Perou. Toute la forêt tropicale qui demeure est concentrée près de l'équateur. Le déclin de la forêt tropicale est dû à une diminution de la précipitation annuelle moyenne et à un prolongement de la saison sèche dans une grande partie de l'Amérique du Sud tropicale et subtropicale.

De Wit, M., et J. Stankiewicz. 2006. Changes in Surface Water Supply across Africa with Predicted Climate Change. Science, March 31, 2006 vol 311. 10.1126/science.1119929.
Il a été montré dans des études antérieures que le drainage avait un lien non linéaire avec les précipitations en Afrique, avec divers régimes de précipitations caractérisés par différents seuils de précipitations. Dans certaines régions, une faible baisse des précipitations aurait une incidence considérable sur le drainage de surface. Les auteurs de la présente étude ont utilisé la base de données africaine du système d'observation de la Terre de l'Afrique pour développer un modèle de prévision des réserves d'eau permanentes en Afrique d'ici la fin du siècle. Dans des régions qui reçoivent 1000 mm de pluie par année, une baisse de 10 % des précipitations réduirait de 17 % le drainage tandis que, dans les régions où il tombe 500 mm de pluie par année, le drainage de surface serait réduit de 50 %. Les auteurs ont tenu compte des changements de précipitations prévus par les résultats du projet d'évaluation des changements climatiques pour l'Afrique pour déterminer qu'une diminution du drainage permanent influera de façon significative sur l'accès aux eaux de surface actuelles sur 25 % du territoire africain d'ici la fin du présent siècle. Une telle situation exercerait un stress considérable sur les populations et la rareté de l'eau pourrait devenir une source de conflit mondial.

Donaldson, G.C. 2006. Climate change and the end of the respiratory syncytial virus season. Clinical Infectious Diseases 42:677-679.
L'analyse d'environ deux décennies d'admissions à l'hôpital (1990-2004) et de rapports de laboratoire d'hôpitaux (1981-2004) en Angleterre et au pays de Galles laisse croire que la saison du virus RS (qui est une cause principale de la bronchiolite et de la pneumonie chez les jeunes enfants, mais peut affecter tous les groupes d'âge) se termine environ deux à trois semaines plus tôt pour chaque degré de réchauffement des températures de l'air régionales annuelles. En revanche, la hausse des températures n'a aucune incidence sur le début de la saison.

Elsner, James B., 2006. Evidence in support of the climate change - Atlantic hurricane hypothesis. Geophysical Research Letters 33. DOI: 10.1029/2006GL026869.
Dans un certain nombre d'articles récemment publiés, on abordait le sujet d'un éventuel lien causal entre le changement climatique et l'activité des cyclones tropicaux. Un autre document est paru dernièrement, dont les résultats appuient l'existence d'un lien causal. L'auteur, un géographe de la Florida State University, a utilisé des méthodes statistiques pour évaluer la causalité de Granger de l'association entre la température planétaire (TP) moyenne près de la surface et la température de la surface de la mer (TSM) dans l'Atlantique, et de l'association entre la TSM de l'Atlantique et l'intensité moyenne des cyclones tropicaux. Pour les deux associations, la période d'étude allait de 1851 à 2005. Une grandeur est dite avoir une causalité de Granger pour une autre lorsque la première peut être utilisée pour prédire la seconde, mais pas l'inverse. L'auteur a ainsi évalué si la TP peut être utilisée pour prédire la TSM de l'Atlantique, et la TSM de l'Atlantique pour prédire l'intensité des ouragans, mesurée par l'indice de dissipation d'énergie (IDE). Il a constaté qu'une TP différée permettait de prédire la TSM de l'Atlantique, mais pas l'inverse; de même, une TSM de l'Atlantique différée permettait de prédire l'IDE pour l'Atlantique, mais pas l'inverse. Ces conclusions confortent le lien causal hypothétique du changement climatique (et donc de la TP) à la TSM dans l'Atlantique et à l'augmentation d'intensité des ouragans.

Fleury, M., D.F. Charron, J. D. Holt, O.B. Allen et A.R. Maarouf. 2006. A time series analysis of the relationship of ambient temperature and common bacterial enteric infections in two Canadian provinces. Journal of Biometeorology, Online article DOI: 10.1007/s00484-006-0028-9.
Cette étude récente réalisée par des étudiants de l'Université de Guelph décrit le lien entre les variations à court terme de la température ambiante et l'occurrence hebdomadaire des trois infections entériques bactériennes les plus couramment signalées au Canada : la campylobactérie, la salmonelle et l'E. coli. L'étude, qui s'est échelonnée sur neuf ans (de 1992 à 2000), a utilisé des données de températures hebdomadaires minimums, maximums et moyennes provenant de stations exploitées par Environnement Canada, dont 92 en Alberta et 59 à Terre Neuve et Labrador, en tenant compte d'une période de latence de 0 à 6 semaines pour les valeurs moyennes en raison de l'effet retardé des températures sur les maladies d'origine alimentaire. Les résultats révèlent que, même si aucun risque accru d'infection n'a été observé pour des températures se situant entre-10 °C et 0 °C (le seuil des températures variant selon le type de pathogènes), le risque relatif de maladies d'origine alimentaire augmente bel et bien avec la hausse des températures. En Alberta, on a observé un lien significatif non linéaire entre les températures et les trois types de pathogènes, tandis qu'à Terre Neuve et Labrador, la hausse n'a été observée que pour la campylobactérie. Enfin, les résultats de la présente étude concordent avec ceux d'autres travaux menés en Australie et en Europe.

Ford, J. D., B. Smit et J. Wandel. Vulnerability to climate change in the Arctic: A case study from Arctic Bay, Canada. Global Env. Change. Vol 16, Issue 2, May 2006, Pages 145-160.
En 2005, l'Évaluation de l'impact du changement climatique dans l'Arctique (EICCA ) a fourni la preuve que le changement climatique était déjà bel et bien réel aux latitudes supérieures et a indiqué que l'évaluation des vulnérabilités serait un important axe de recherche dans l'avenir. Le présent article décrit le premier élément d'une évaluation exhaustive des vulnérabilités dans l'Arctique canadien. Les résultats des modèles du climat dans l'Arctique donnent à penser que la région située près de la baie de l'Arctique, sur l'île de Baffin, pourrait connaître une diminution de 0,5 m de l'épaisseur de glace maximale et un raccourcissement de deux mois de la saison des glaces vers la fin du siècle. Cependant, des incertitudes persistent quant à l'abondance et la distribution des espèces et à l'accès aux espèces qui composent principalement le régime alimentaire des Inuits de l'endroit (phoques, caribous et morses) dans l'avenir. Le modèle conceptuel, qui a été utilisé dans le cadre de l'étude, comporte deux éléments centraux interdépendants : la sensibilité à l'exposition et la capacité d'adaptation. L'étude de cas de la baie de l'Arctique est basée sur un processus d'entrevues semi structurées menées auprès de 65 résidents en vue de déterminer leur capacité de gérer les risques. Les résultats indiquent que la capacité d'adaptation est facilitée par le savoir traditionnel inuit, les solides réseaux sociaux, la flexibilité des cycles saisonniers de chasse, les technologies modernes et les moyens économiques. En revanche, elle est minée par les changements de modes de vie, l'absence de transfert de connaissances d'une génération à l'autre et l'affaiblissement des réseaux sociaux associé à une économie fondée sur les salaires. Par conséquent, la capacité de s'adapter aux changements variera d'un groupe d'individus à l'autre au sein d'une même collectivité et sera déterminée par les conditions sociales, culturelles et économiques.

Ford, J., T. Pearce, B. Smit, J. Wandel, M. Akkurut, K. Shappa, H. Ittusujurat et K. Qrunnut. Reducing Vulnerability to Climate Change in the Arctic: The Case of Nunavut, Canada, (réduction de la vulnérabilité des changements climatiques dans l'Arctique : le cas du Nunavut, au Canada), Arctic, vol. 60, no 2, 2007, p. 150 à 166.
La recherche menée dans deux collectivités du Nunavut permet de déterminer les domaines clés où les Inuits peuvent réduire leur vulnérabilité aux changements climatiques.
Une étude de la vulnérabilité des changements climatiques dans l'Arctique canadien a été publiée dans le tout dernier numéro de la revue Arctic. Les auteurs ont commencé par déterminer la déficience de la politique d'adaptation relative à la vulnérabilité des collectivités de l'Arctique quant aux problèmes que représentent les changements climatiques. Dans l'article, on y répondait en donnant un aperçu des domaines clés dans lesquels la politique peut réduire la vulnérabilité, surtout en ce qui a trait à la récolte des ressources renouvelables. La recherche sur la politique d'adaptation de "deuxième génération" recommande l'intégration ou "l'inclusion" des facteurs de risque des changements climatiques dont on doit tenir compte dans les processus décisionnels actuels en vue d'éviter la vulnérabilité de la collectivité. Les études de cas menées dans les collectivités de la baie de l'Arctique et d'Igloolik, au Nunavut, sont le fondement des évaluations de la vulnérabilité. Les Inuits ont élaboré diverses stratégies d'adaptation (avec des frais connexes) en fonction des risques des changements climatiques. Les interventions en matière de politique liées à la conservation de la culture, à l'aménagement de la faune et au soutien des exploitants pêcheurs ont le potentiel de réduire l'érosion des connaissances traditionnelles des Inuits et les compétences terrestres des jeunes et de maintenir des systèmes sociaux et une souplesse d'exploitation. Les interventions seront plus réussies si elles sont élaborées avec la collaboration de la population locale. Les propositions de la politique recommandées dans ce document ont été élaborées avec la collaboration de deux collectivités et ont été examinées à l'aide d'exposés à la radio et à « l'hôtel de ville ».

Fyfe, J. C., et O. A. Saenko. «Anthropogenic speed-up of oceanic planetary waves» (accélération anthropique des vagues planétaires océaniques), Geophysical Research Letters, vol. 34, L10706, 2007, doi:10.1029/2007GL029859, 2007.
D'après une nouvelle étude canadienne de modélisation climatique, les influences humaines peuvent déjà nuire à la dynamique des océans de telle sorte qu'elles provoquent l'augmentation de la fréquence des phénomènes climatiques océaniques, comme El Niño. Les auteurs de l'étude prédisent que, si la fréquence de ces phénomènes augmente encore, à mesure que le climat se réchauffe, cela aura des incidences importantes sur la variabilité interannuelle de notre climat, donc sur la météo.
Dans un récent article, les modélisateurs en climatologie John Fyfe et Oleg Saenko, d'Environnement Canada (EC) ont examiné l'incidence du réchauffement climatique sur la dynamique des océans à l'aide de simulations du modèle de circulation générale de troisième génération (MCGA3) de changements climatiques passés et futurs. En particulier, ils ont examiné la réaction à l'interférence humaine des «vagues» océaniques (connues sous le nom de vagues planétaires océaniques) qui se déplacent constamment d'est en ouest à travers les océans de la planète à la suite de l'interaction de la rotation et de la forme de la terre. Ces très longues vagues se déplacent très lentement. Par exemple, elles peuvent prendre entre un an et deux ans pour traverser le Pacifique près de l'équateur et une décennie ou plus pour traverser le Pacifique Nord. Des études antérieures ont permis de conclure que ces vagues planétaires influent de façon importante sur le mouvement de l'atmosphère et des eaux océaniques et qu'elles sont fortement liées aux oscillations du climat océanique, en particulier à El Niño-oscillation australe (ENSO). Les simulations modélisées des changements climatiques futurs, selon le scénario d'émission SRES A2 (scénario à émissions élevées), permettent de présumer que la vitesse du mouvement de ces vagues partout sur la planète augmentera de 35 p. 100 d'ici 2100, ce qui devrait engendrer une hausse importante de la fréquence des oscillations, telles que ENSO, et rendre le climat plus variable.

Gedney, N., P.M. Cox, R.A. Betts, O. Boucher, C. Huntingford et P.A. Stott. 2006. Detection of a direct carbon dioxide effect in continental river runoff records. Nature 439: 835-838.
Cette étude utilise la méthodologie bien définie de l'empreinte optimale (couramment utilisée dans les études de détection et d'attribution du changement climatique) pour déterminer la cause de l'augmentation observée au 20e siècle du ruissellement dans les cours d'eau continentaux. Quatre contributeurs possibles ont été examinés : changement climatique; déboisement; atténuation du rayonnement solaire (réduction de la quantité de rayonnement solaire atteignant l'atmosphère); et effets directs du CO2 sur la transpiration des végétaux. Les auteurs ont trouvé que le climat du 20e siècle ne pouvait à lui seul expliquer les tendances du ruissellement observées. Cependant, ils ont trouvé que les tendances concordaient avec une suppression de la transpiration des végétaux due à une fermeture des stomates induite par le CO2. Cette étude est importante parce que, même si des expériences de laboratoire ont montré qu'un accroissement du CO2 ferait réduire les ouvertures stomatiques de nombreuses espèces végétales et donc l'évapotranspiration, il n'était pas clair que ce serait le cas en champ. De plus, l'étude est la première à donner à penser que l'élévation des niveaux de CO2 a déjà une influence directe sur le bilan hydrique à la surface des terres.

Goulet, T.L. 2006. Most corals may not change their symbionts. Marine Ecology Progress Series Vol 321:1-7.
Cet article teste l'hypothèse que les coraux pourraient survivre au changement climatique en développant de nouvelles relations symbiotiques avec des types d'algues mieux appropriés au nouvel environnement. Cette hypothèse de « blanchissement adaptatif » postule qu'une espèce de corail donnée peut abriter de nombreux génotypes d'algues. Un vaste ensemble de données recueilli sur 15 ans (43 études de 442 espèces de coraux) a été utilisé pour évaluer la généralité des changements de symbiotes entre les espèces coralliennes. Les résultats montrent que seulement 23 % des espèces coralliennes abritent plusieurs clades de zooxanthelles (un clade est un regroupement taxonomique). La plupart des espèces (77 %) sont fidèles à un clade unique, et ne montrent pas d'indication de pouvoir changer de symbiotes en réponse soit à un changement d'emplacement géographique soit à un stress environnemental. L'implication de cet état de choses, fait remarque l'auteur, est que, si le réchauffement climatique se poursuit, les récifs coralliens pourraient subir une réduction de leur biodiversité, et que seules pourront survivre les espèces capables d'entrer en symbiose avec d'autres algues et celles capables de supporter le changement de la température de l'eau.

Gray, D.R., 2008. The relationship between climate and outbreak characteristics of the spruce budworm in eastern Canada. Climatic Change, 87: 361-383.
Une étude à grande échelle a été menée pour examiner la relation entre le climat et les infestations de tordeuse des bourgeons de l'épinette dans l'est du Canada. Les résultats indiquent que les caractéristiques de l'infestation sont fortement liées au climat et que, à la fin du siècle, les infestations seront probablement plus longues et plus graves, surtout dans les régions sud de l'est du Canada.
La tordeuse des bourgeons de l'épinette est l'un des insectes qui endommagent le plus les forêts de l'Amérique du Nord. Un scientifique du Service canadien des forêts a étudié la relation entre, d'une part, les caractéristiques des infestations de tordeuse des bourgeons de l'épinette et, d'autre part, la combinaison du climat, de la composition de la forêt et de l'endroit. L'étude a couvert une grande région située à l'est de la frontière Manitoba-Ontario et au sud de 52° N. Pour ce qui est du volet climatique de l'analyse, le climat historique a été tiré des normales climatologiques de la période 1961-1990, et les variables météorologiques quotidiennes ont été simulées à l'aide d'un générateur stochastique. Treize variables climatiques ont été choisies a priori pour l'analyse, afin de caractériser les climats estival et hivernal qui devraient influer sur la survie, la fécondité, etc. de l'insecte et sur le développement de la maladie. Le climat projeté (2081-2100) a été fourni par des simulations quotidiennes issues du troisième modèle couplé du climat mondial du Centre canadien de modélisation et d'analyse du climat, pour l'expérience SRES-B1 du GIEC. Les résultats historiques montrent que les infestations de tordeuse des bourgeons de l'épinette duraient en moyenne 9 ans (avec un maximum au Nouveau-Brunswick d'environ 14 ans et un minimum à Terre-Neuve d'environ 6 ans) et qu'elles étaient plus graves en Ontario (avec une défoliation d'environ 57 %) et moins à Terre-Neuve (défoliation d'environ 34 %). On peut expliquer à peu près 54 % de la variabilité spatiale des caractéristiques de l'infestation par la distribution spatiale du climat, les degrés-jours d'été ayant l'influence la plus prononcée. L'analyse a montré que la durée de l'infestation serait en moyenne d'environ 6 ans plus longue à la fin du siècle, sur la totalité de la zone d'étude, les allongements les plus importants survenant dans l'est du Québec et en Gaspésie. L'analyse a également montré que la gravité des infestations augmenterait en général de 15 %, mais avec de très importantes différences régionales.

Hamann, A., et T. Wang. 2006. Potential effects of climate change on ecosystem and tree species distribution in British Columbia. Ecology 87:11: 2773-2786.
Les études de l'enveloppe bioclimatique utilisent les données climatologiques comme variables prédictives indépendantes et les données biologiques comme variables dépendantes pour générer des modèles prédictifs de la répartition d'espèces ou d'écosystèmes. Les données de changement climatique peuvent également y être intégrées pour générer des projections de la manière dont les espèces ou écosystèmes pourront se décaler en réponse au changement climatique à venir. Les auteurs (Hamann et Wang, de l'UBC) appliquent une approche de ce genre pour étudier l'effet potentiel du changement climatique sur les communautés forestières et les essences en Colombie-Britannique. Les scénarios de changement climatique ont été fournis par le MCCG1 (avec le scénario IS92a), et par le MCCG2 et le HADCM3 (avec les scénarios SRES A2 et B2). Tant les données de référence que les données du climat futur ont été ramenées à une échelle de résolution de 400 m. Les projections des changements des écosystèmes étaient basées sur le système de classification écologique biogéoclimatique pour la Colombie-Britannique, avec quelques modifications destinées à mieux prendre en compte les différences d'altitude dans la zone de toundra alpine. Les auteurs ont trouvé que les essences (tant les feuillus que les conifères) dont la limite septentrionale de l'aire de répartition se situait en Colombie-Britannique acquéraient un habitat potentiel vers le nord à raison d'au moins 100 km par décennie, et augmentaient leurs effectifs là où elles sont déjà établies. Les feuillus présents dans toute la Colombie-Britannique semblent généralement ne pas être affectés par le changement climatique. Cependant, certaines des plus importantes essences de conifères devraient connaître une baisse significative de leur fréquence et/ou perdre une grande partie de l'habitat qui leur convient. On projette une redistribution spatiale considérable des écosystèmes, avec une disparition rapide des régions de climat subboréal et montagnard, qui sont présentement importantes.

Hansen J. et coll. (2007), Dangerous human-made interference with climate: a GISS modelE study, Atmos. Chem. Phys., 7, 2287-2312.
Un document rédigé par le chercheur en chef de la NASA, James Hansen, et une série de co-auteurs, fait les manchettes parce qu'il mentionne que la Terre approche d'un point critique. Le document lui-même est une synthèse des nouveaux travaux de modélisation combinée à une analyse des données scientifiques connues sur l'incidence des changements climatiques. La couverture médiatique était en partie trompeuse puisque le document ne contient pas de nouvelles données scientifiques permettant d'identifier les niveaux critiques de changement climatique. Hansen et ses co-auteurs présentent néanmoins des arguments éclairés et soutenus par des données scientifiques pour appuyer la nécessité de limiter le réchauffement de la planète à environ 1 °C au-dessus du niveau enregistré en 2000.
L'objectif de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) est de stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre (GES) à un niveau permettant d'éviter les interférences anthropiques dangereuses avec le climat. Ce qui constitue un « changement climatique dangereux » est toutefois toujours un sujet de controverse. Dans un document publié récemment, une grande équipe d'auteurs provenant de différents instituts, dirigée par James Hansen du Goddard Institute for Space Studies de la NASA, a examiné la question et a présenté sa propre mini-synthèse de ses travaux et des travaux d'autres chercheurs sur les prévisions futures et les incidences des changements climatiques et les scénarios de réduction des émissions dans le but de limiter le réchauffement climatique. Le climat futur est simulé par le modèle climatique atmosphérique GISS ModelE associé à un modèle océanique pour trois scénarios d'émission du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) qui correspondent au scénario de réchauffement presque maximal (A2), minimal (B2) et moyen (A1B) et pour deux scénarios de rechange; un qui limite le réchauffement climatique à moins de 1 °C et l'autre, qui le limite à près de 2 °C. Le réchauffement climatique dans tous les scénarios du GIEC excédait 1 °C d'ici 2100. Les auteurs ont axé leurs discussions sur les incidences des changements climatiques dans trois cas précis : les changements climatiques en Arctique, l'intensification des tempêtes tropicales et la stabilité de la nappe glaciaire et du méthane hydraté. Ils ont conclu que dans ces trois cas, le fait de limiter le réchauffement climatique à 1 °C au-dessus du niveau de 2000 permettait de réduire de façon importante les risques de déclencher des changements climatiques anthropiques dangereux. Les auteurs ont également souligné qu'en se fondant sur l'histoire récente de la Terre, si le réchauffement reste inférieur à 1 °C, il n'y aura pas d'incidences fortes, mais que s'il excède cette valeur, les incidences risquent d'être beaucoup plus importantes que celles notées jusqu'à présent. Ils ont conclu qu'un niveau de CO2 supérieur à 450 ppm était « dangereux », mais que le fait de limiter le niveau de CO2 atmosphérique à ce niveau, tout en diminuant le forçage de gaz autres que le CO2 pourrait être suffisant pour éviter les changements climatiques dangereux.

Irons, D.B., T. Anker-Nilssen, A.J. Gaston et de nombreux auteurs. 2008. Fluctuations in circumpolar seabird populations linked to climate oscillations. Global Change Biology, 14:1-9.
Deux espèces d'oiseau de mer de l'Arctique se sont révélées comme étant plus sensibles au taux de changements de la température de surface de la mer par rapport à si la température augmente ou refroidie.
La plupart des analyses des effets du changement climatique mondial sur les écosystèmes et les espèces ont été réalisées à une échelle locale. Les analyses à plus grande échelle nécessitent normalement les efforts coordonnés des scientifiques de plusieurs pays. Récemment, un certain nombre de scientifiques de pays circumpolaires se sont réunis afin d'évaluer l'impact des changements de la température de surface de la mer (TSM) sur les populations d'oiseaux de mer, regroupant leurs données sur les tendances des populations pour deux oiseaux de mer, le Guillemot marmette et le Guillemot de Brünnich. Ensemble, ces deux espèces reliées habitent dans la plupart des eaux tempérées et polaires de l'hémisphère du Nord, le Guillemot de Brünnich préférant l'habitat d'eaux plus froides, alors que le Guillemot marmette préfère des eaux plus tempérées. Les chercheurs ont fait enquête sur comment les changements climatiques par décennie (associés aux changements de la circulation atmosphérique­océanique) tels que mesurés par les changements de la TSM, ont influencé le changement des populations de ces deux espèces d'oiseaux de mer dans l'ensemble de leur aire de répartition circumpolaire. Au cours des années 1970, les oscillations climatiques du Pacifique Nord et de l'Atlantique Nord ont changé d'un régime négatif à un régime positif avec des changements parallèles mais opposés des TSM. Le changement de régime du milieu des années 1970 a été le plus grand jamais constaté dans l'hémisphère nord. Un changement de régime subséquent en 1989 a été en comparaison relativement plus petit. Les chercheurs ont été en mesure de démontrer des fluctuations synchronomes des deux espèces d'oiseaux de mer liées aux deux changements de régime climatique. Ils ont aussi été capables de démontrer que l'ampleur du changement de la TSM était plus importante que sa direction pour déterminer le taux du changement de population. Les oiseaux de mer déclinent lorsque le changement de la TSM était élevé, quelle que soit la direction du changement de la TSM, et augmentaient lorsque le changement était petit. Les auteurs proposent que les Guillemots sont sensibles aux changements abrupts de leur environnement dans l'ensemble de leur aire de répartition et que l'impact de tels changements est plus probablement lié au changement de la disponibilité des proies qu'au changement de la température comme telle.

Jiang, J., et W. Perrie. «The Impacts of Climate Change on Autumn North Atlantic Midlatitude Cyclones&Raquo; (les incidences des changements climatiques sur les cyclones automnales à latitude moyenne dans l'Atlantique Nord), Journal of Climate, n° 20, 2007, p. 1174-1186.
Les simulations de modèles climatiques à haute résolution montrent que des concentrations plus élevées de CO2 pourraient occasionner des tempêtes dans le nord-ouest de l'Atlantique qui se déplaceraient quelque peu vers la côte Atlantique Nord, s'étendraient plus rapidement et grossiraient. Aucune tendance quant à l'augmentation de la gravité n'est apparente. Ces changements pourraient avoir des incidences sur les régions côtières de l'Amérique du Nord.
Des chercheurs ont examiné la façon dont l'intensité des tempêtes automnales à latitude moyenne, leur fréquence et leurs trajectoires pourraient changer à l'avenir en raison de l'augmentation des concentrations de CO2. Les auteurs ont effectué des simulations de tempête à haute résolution, à l'aide du modèle atmosphérique mésoéchelle compressible communautaire (MC2) canadien mû par des extrants de la deuxième génération du modèle couplé climatique global (MCCG2), en tenant compte des conditions climatiques et des changements climatiques actuels. Le scénario de changements climatiques a utilisé le scénario d'émission IPCC IS92a où les concentrations de CO2 sont près du double des niveaux préindustriels du milieu du siècle. Les changements dans les tempêtes à la latitude moyenne pour la période de 2040 à 2059 sont comparés aux conditions climatiques actuelles (période de 1975 à 1994). Les résultats de l'étude révèlent qu'en dépit des importants changements dans les conditions environnementales entre les deux climats, les futures tempêtes montrent à peu près les mêmes intensités que celles qu'on essuie à présent. Toutefois, dans le scénario climatique futur, les tempêtes affichent une plus grande étendue horizontale, une tendance à s'étendre plus rapidement et les trajectoires se déplacent quelque peu vers le pôle plus près de la côte Atlantique Nord (un résultat compatible avec ceux d'études précédentes). Un des points intéressants de l'étude a été l'utilisation d'un modèle de résolution relativement élevée (0,25°) pour la région de tempête, comparativement aux études précédentes sur les incidences des changements climatiques sur les tempêtes à latitude moyenne et à latitude élevée dans le cadre desquelles on a surtout utilisé des modèles mondiaux.

Jiang, J., et W. Perrie. «The impact of climate change on autumn North Atlantic midlatitude Cyclones» (l'incidence des changements climatiques sur les cyclones automnaux à latitude moyenne dans l'Atlantique Nord), Journal of Climate, vol. 20, no 7, 2007, p. 1174-1187.
Les tempêtes extratropicales du nord-ouest de l'Atlantique devraient se déplacer plus au nord et couvrir une plus grande région d'ici la moitié du siècle.
Dans une étude publiée dans le Journal of Climate, les auteurs examinent la façon dont l'intensité, la fréquence et les trajectoires des cyclones extratropicales peuvent changer à l'avenir en raison des changements climatiques. Les auteurs ont utilisé le modèle canadien mésoéchelle compressible communautaire (MC2) axé sur le modèle couplé climatique global (MCCG2) pour simuler des activités cycloniques extratropicales actuelles dans le nord ouest de l'Atlantique et modéliser ce qui pourrait arriver dans le cadre du scénario IPCC SRES 1S92a qui prévoit que les quantités de CO2 doubleront d'ici 2050. Les résultats montrent une augmentation du radius des tempêtes ainsi qu'un déplacement marqué vers le pôle d'ici 2050. Les auteurs ont également constaté des augmentations non statistiquement significatives de l'ampleur des tempêtes et un déplacement plus rapide des systèmes de leur lieu de formation au nord-ouest de l'Atlantique. Un changement de trajectoire des tempêtes et une augmentation de la taille des systèmes engendreraient certainement une augmentation du nombre de tempêtes qui frappent les terres dans la région de l'Atlantique.

Kilpatrick, A.M., M.A. Meola, R.M. Moudy et L.D. Kramer, 2008. Temperature, viral genetics, and the transmission of West Nile Virus by Culex pipiens Mosquitoes, PLoS Pathogens, 4(6): e1000092. doi:10.1371/journal.ppat.1000092.
Une récente étude montre que les températures plus élevées ont aidé une nouvelle souche du virus du Nil occidental à envahir et à se répandre partout en Amérique du Nord et que le réchauffement planétaire pourrait grandement accélérer la transmission du virus et peut­être créer des épidémies plus graves du virus du Nil occidental dans certaines des régions plus froides.
Le virus du Nil occidental (VNO) est tout d'abord apparu dans la Ville de New York en 1999. Il s'est par la suite répandu dans une grande partie des Amériques. Il est principalement transmis entre les oiseaux et les moustiques Culex. À partir de la période 1999-2007, le VNO a provoqué un total de 32 135 cas rapportés, dont 11 243 cas d'encéphalite et 1 125 de mortalité. De plus, le VNO a évolué au cours de ces années et, en 2002, une nouvelle souche du virus est apparue et s'est rapidement répandue dans toute l'Amérique du Nord, remplaçant l'ancienne souche en 2005. En même temps que se répandait cette nouvelle souche, il y a eu deux grandes épidémies du virus du Nil occidental observées jusqu'à maintenant en Amérique du Nord, en 2002 et en 2003. Dans cette récente étude, les auteurs veulent déterminer comment la nouvelle souche du virus du Nil occidental a remplacé la première souche et quel effet la température a eu sur cette transmission par les moustiques. Ils se sont servis d'examen en laboratoire pour déterminer avec quelle rapidité les moustiques sont capables de transmettre le virus après avoir consommé du sang infecté. Les résultats ont montré que pour les deux souches, les augmentations de la température ont beaucoup accéléré la transmission du virus en augmentant l'efficacité de la reproduction virale dans les moustiques. De plus, la nouvelle souche est plus efficace quant à sa capacité d'infecter, de se répandre et d'être transmise que l'ancienne souche et l'avantage de la nouvelle souche augmente avec les températures plus élevées. En conséquence, les augmentations des températures régionales de seulement quelques degrés à cause du réchauffement planétaire pourraient énormément accélérer la transmission du virus et peut­être mener à des épidémies plus graves du virus du Nil occidental dans certaines régions plus fraîches.

Laidler, G.L. 2006. Inuit and scientific perspectives on the relationship between sea ice and climate change: the ideal complement? Climatic Change (2006) 78: 407-444.
Cet article, présenté par un chercheur canadien, fournit une base de référence pour examiner la compréhension qu'ont les Inuits et les scientifiques de la relation entre le changement climatique et la glace de mer dans l'Arctique canadien. Ces systèmes de connaissance peuvent être complémentaires, et de nouveaux modes de communication et de collaboration permettraient d'effectuer des évaluations plus exhaustives de la vulnérabilité des communautés et des stratégies d'adaptation.

Laštovicka, J., R.A. Akmaev, G. Beig, J. Bremer et J.T. Emmert. 2006. Global Change in the Upper Atmosphere. Science, 24 nov.2006.
Qian, L., R. Roble, S.C. Solomon, et T.J. Kane. 2006. Calculated and observed climate change in the thermosphere, and a prediction for solar cycle 24. GRL, Vol. 33. L23705

On accorde désormais de plus en plus d'importance au changement climatique dans la haute atmosphère puisque la variation de la densité de l'air dans la thermosphère se répercute de façon mesurable sur la traînée des satellites. Deux articles parus récemment traitent du changement à long terme qui s'opère dans la densité neutre de la thermosphère (température) depuis trente ans. Il ressort des travaux de Qian et al., sur la haute atmosphère que les effets radiatifs du dioxyde de carbone ont refroidi l'atmosphère à un point tel que la densité de l'air à 400 km d'altitude a augmenté de 1,7 % par décennie jusqu'en 2000. Toutefois, les travaux de Laštovicka et al., indiquent que cette valeur n'est pas constante et qu'elle se situe entre 2,2 % et 2,9 % par décennie en période d'activité solaire minimale, et qu'elle varie d'environ 0,7 % par décennie en période d'activité solaire maximale. Les travaux de modélisation menés par les auteurs laissent entrevoir qu'au cours du prochain cycle solaire la densité neutre de la thermosphère à 400 km d'altitude devrait augmenter de 2,7 % à chaque décennie, ce qui est supérieur à la tendance observée au cours des trente dernières années. Il ressort clairement de ces deux articles que les émissions anthropiques de gaz à effet de serre ont une incidence sur toutes les couches de l'atmosphère et qu'elles ont un impact non seulement sur la vie sur Terre, mais également sur les systèmes technologiques spatiaux sur lesquels on compte de plus en plus.

Lobell, D.B., M.B. Burke, C. Tebaldi, et al., « Prioritizing climate change adaptation needs for food security in 2030. » Science. Vol 319. 1er février : 607-610.
Les prévisions de probabilité des répercussions du climat sur la production agricole, dans les régions où la sécurité alimentaire est à risque, révèlent qu'on peut cerner avec une grande précision plusieurs secteurs et cultures à risque. De telles prévisions de probabilité fournissent aux décideurs de précieux renseignements pour l'élaboration de stratégies de gestion appropriées.
Une étude publiée récemment dans la revue Science fournit une méthode pour prioriser les besoins en matière d'adaptation climatique pour la sécurité alimentaire. L'étude évalue les risques climatiques pour les cultures dans 12 des plus importantes régions du monde où règne l'insécurité alimentaire, cernées par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture. Trois critères précis pour l'évaluation des risques pour les cultures reliés au climat ont été choisis : 1) l'importance d'une culture dans l'alimentation d'une population à risque sur le plan alimentaire, 2) l'impact médian prévu sur la production de la culture en 2030 (évaluation multimode), 3) les 5e et 95e rangs centiles des répercussions prévues représentant respectivement les meilleurs et les pires scénarios des prévisions classées. Les prévisions de probabilité des répercussions des changements climatiques sur les cultures sont réalisées à l'aide de modèles statistiques élaborés avec des analyses historiques des relations entre les récoltes des cultures et le climat, associées aux prévisions de températures et de précipitations provenant de 20 MCG. Les prévisions des changements moyens de température pour 2030 avoisinaient une hausse de 1°C dans la plupart des régions, alors que les résultats pour les changements de précipitations montraient une variabilité et des incertitudes bien plus grandes à l'intérieur des régions. Les secteurs qui présentent des risques importants sont ceux de régions agricoles très importantes pour lesquelles les prévisions sont toujours négatives, et comprennent des cultures comme le blé en Asie du Sud, le riz en Asie du Sud-Est et le maïs en Afrique australe. Ces cas présentent généralement des récoltes qui ont une dépendance historique notable avec la température, combinée à un réchauffement anticipé suffisamment grave pour annuler toute marge d'incertitude en ce qui concerne les précipitations. En revanche, une gamme complète de prévisions de probabilités fournit une gamme complète de données utiles à l'élaboration de méthodes d'adaptation différentes fondées sur de nouvelles priorités en matière de gestion du risque.

Lobell, David B., et Christopher. B. Field. «Global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warming» (la relation entre le rendement des récoltes à l'échelle mondiale et l'incidence du récent réchauffement). Environmental Research Letters, vol. 2, n° 1, 014002, 2007, p. 7.)
Les incidences négatives sur les récoltes liées au récent réchauffement entre 1980 et 2002 ont fort probablement annulé certains des gains de rendement engendrés par l'augmentation du CO2 et les progrès technologiques.
Dans un récent article, des chercheurs californiens évaluent l'effet net à l'échelle mondiale des changements climatiques sur les rendements des récoltes, pour les six cultures les plus répandues dans le monde (soit le blé, le maïs, l'orge, le riz, le soya et le sorgho). Les auteurs ont utilisé des mesures simples des températures et des précipitations au cours des saisons de culture, soit des moyennes spatiales fondées sur l'endroit et la couverture de chacune des récoltes, et ont montré que près de 30 p. 100 de la variation, d'une année à l'autre, des rendements moyens mondiaux des récoltes pouvaient être expliqués par ces simples mesures. Ils montrent aussi que l'incidence négative des changements climatiques sur le rendement n'était pas importante pour le blé, le maïs et l'orge au cours de la période de 1980 à 2002 et encore moins pour les trois autres cultures et décennies. L'incidence négative sur le rendement du blé, du maïs et de l'orge a été jugée faible mais importante, accompagnée de pertes absolues considérables dans la production mondiale qui ont résulté du récent réchauffement. Par conséquent, les auteurs concluent que le réchauffement de 1981 à 2002 a probablement annulé certains des gains de rendement provenant de l'augmentation du CO2 et des progrès technologiques et autres facteurs non climatiques. D'après cette conclusion, on devrait faire preuve de prudence avant d'accepter les évaluations modélisées selon lesquelles le récent réchauffement de 2 °C a bénéficié aux récoltes à l'échelle mondiale.

Malcolm, J.R., C. Liu, R.P. Neilson, L. Hanson et L. Hannah. 2006. Global warming and extinctions of endemic species from biodiversity hotspots. Conservation Biology 20: 2: 538-548.
Cette étude, qui a été menée par un scientifique de l'Université de Toronto, Jay Malcolm, et des collègues étrangers, évalue les impacts des changements climatiques sur la biodiversité terrestre à l'échelle planétaire. Les auteurs se concentrent sur la vulnérabilité de 25 sites critiques sur le plan de la biodiversité mondiale - soit des endroits qui abritent un nombre disproportionné d'espèces de la planète et qui ont déjà connu une perte considérable d'habitats. Les auteurs ont utilisé les distributions à l'équilibre des principaux biomes végétaux dans des conditions de doublement des concentrations de CO2 et, selon les changements de superficie et de distribution des principaux biomes à l'intérieur des sites critiques, ils se sont basés sur les liens entre les superficies et les espèces pour projeter l'ampleur de la disparition d'espèces végétales et vertébrées endémiques à ces sites critiques. Les sorties de 14 modèles combinés ont été utilisées : sept MCG et deux modèles de la végétation du globe. Le pourcentage d'extinction des espèces irait d'une valeur inférieure à 1 jusqu'à 43 % du biote endémique, les résultats dépendant en grande partie des hypothèses relatives à la capacité de migration des espèces, à la tolérance à un changement d'habitat et à la spécificité des besoins en habitat, ainsi que des modèles de végétation utilisés. Parmi ces quatre facteurs de sensibilité, c'est la spécificité du biome qui influe le plus sur les extinctions projetées. Seuls quelques sites critiques présentent des changements climatiques liés à la perte d'habitat qui étaient significativement différents des regroupements aléatoires de mailles d'un même biome. Il en résulte comme implications que, même si les sites de biodiversité critiques ne sont pas plus vulnérables aux changements climatiques que d'autres endroits, les taux d'extinction élevés des espèces projetés pour eux pourraient tout aussi bien s'appliquer à d'autres endroits, où l'aire de répartition géographique des espèces est restreinte (soit la spécificité du biome).

Mareuil, A., R. Leconte, F. Brissette et M. Minville, 2007. Impacts of climate change on the frequency and severity of floods in the Châteauguay River basin (Incidences du changement climatique sur la fréquence et la gravité des crues du bassin de la rivière Châteauguay), Canada. Can. J. Civ. Eng/Revue canadienne de génie civil. 34: 1048-1060.
Une étude récente sur les effets possibles du changement climatique sur le régime des crues du bassin de la rivière Châteauguay, dans le sud-ouest du Québec, laisse entrevoir une diminution du risque futur d'inondation; cependant les résultats varient en fonction du modèle climatique global (MCG) utilisé.
Dans un article récent, les effets potentiels du changement climatique sur la fréquence et la gravité des crues (débits de pointe) du bassin de la rivière Châteauguay (BRC) sont examinés au moyen d'une série d'expériences de modélisation hydrologique (modèle HSAMI) utilisant trois MCG (HadCM3, ECHAM4 et CGCM2). Les valeurs mensuelles de températures et de précipitations, pour le climat actuel (1960-1990) et futur (2040-2060, suivant le scénario SRES-B2) ont été prélevées dans les MCG puis employées pour alimenter un générateur stochastique de météorologie (WeaGETS) qui produit des séries chronologiques quotidiennes de précipitations et de températures maximales et minimales de l'air. En tout, 200 scénarios climatiques ont été produits au moyen du générateur WeaGETS et ont été liés au modèle hydrologique HSAMI: 50 pour le climat actuel et 50 pour le climat futur, pour chacun des trois MCG. Pour chaque scénario, les valeurs maximales de printemps et d'été et d'automne ont été extraites et une analyse de fréquence de crues a été effectuée, pour des périodes de retour de crues entre 2 et 500 ans. Les résultats indiquent que les variations qui toucheront le futur régime hydrologique du BRC dépendront largement du MCG utilisé (les débits de pointe printaniers sont pratiquement identiques aux débits de pointe actuels, avec le modèle HadCM3, mais sont réduits statistiquement avec le modèle ECHAM4 (d'une valeur moyenne de 30 %) et le modèle CGCM2 (d'une valeur moyenne de 8 %). Les réductions des débits de pointe printaniers se manifestent même si le climat futur selon les trois modèles est généralement plus humide au printemps (et aussi plus chaud). Les résultats obtenus étayent l'hypothèse voulant que la variabilité des débits printaniers dépende davantage de la température que du régime des précipitations. Tous les scénarios découlant des MCG donnent un début précoce de la fonte printanière et du débit de pointe printanier. Les résultats concernant les débits de pointe pour l'été et l'automne diffèrent selon le MCG utilisé; les débits de pointe futurs varieraient très peu selon le modèle HadCM3, seraient réduits statistiquement selon le modèle ECHAM4 (de 12 % en moyenne) et seraient réduits (de 6 %) mais pas de manière significative (sauf pour les périodes de retour de 100 et 500 ans), avec le modèle CGCM2. On accorde cependant moins de confiance aux projections concernant l'été et l'automne, étant donné la sous-estimation connue des précipitations extrêmes par le modèle WeaGETS.

Mendelsohn, R. et Reinsborough, M., 2007. A Ricardian analysis of US and Canadian farmland. Climatic Change 81: 9-17.
Les effets du changement climatique sur l'agriculture sont très différents au Canada et aux États Unis : le Canada bénéficiera de plus grandes précipitations tandis que les exploitations agricoles des États Unis seront très sensibles aux températures plus élevées.
Une étude canado-américaine mixte a été entreprise pour prévoir la réaction des terres agricoles à un scénario de réchauffement hypothétique basé sur les données actuelles. En utilisant un modèle ricardien pour évaluer les effets du climat sur la valeur des terres agricoles ainsi que des données climatiques allant de 1961 à 1990, les auteurs sont arrivés à la conclusion que les effets du réchauffement sur la valeur des exploitations agricoles varieraient considérablement entre les deux pays. Les résultats montrent que, bien que la réaction des exploitations canadiennes à la hausse des températures ne soit pas bien définie, ces exploitations seraient avantagées par une hausse des précipitations. Les exploitations agricoles américaines pourraient également bénéficier de la hausse des précipitations, mais la hausse des températures réduirait considérablement la valeur des terres agricoles. Les résultats portent à croire que, concernant l'agriculture, les régions à latitudes moyennes sont plus vulnérables au réchauffement que les régions polaires, mais ils nous amènent à nous demander si certains paramètres n'ont pas été négligés par le modèle.

Moore, S.E. et H.P. Huntington. 2008. Arctic marine mammals and climate change: impacts and resilience. Ecological Applications, 18(2) Supplement, 2008, pp. S157-S165.
Un numéro spécial de Ecological Applications est consacré à l'évaluation des effets du changement climatique sur les écosystèmes et les mammifères marins de l'Arctique. Les articles examinent l'état actuel des mammifères marins, évalue les impacts globaux et la résilience des espèces et examinent les mesures de conservation éventuelles.
Le changement rapide des conditions environnementales soulève des défis à la capacité d'adaptation des mammifères marins de l'Arctique, notamment ceux qui dépendent de la glace marine (ours blancs, morses et phoques annelés et barbus). Cet article de synthèse de ce numéro spécial de Ecological Applications érige un modèle conceptuel des impacts éventuels du changement climatique sur les mammifères marins de l'Arctique basé sur la perte ou le gain de glace marine. Les auteurs examinent les réactions éventuelles au changement de la glace marine de ces quatre espèces vivant sur la glace ainsi que sept espèces associées à la glace (d'autres phoques et certaines baleines) et cinq espèces migrantes saisonnières (d'autres baleines). Les espèces obligées à vivre sur la glace dépendent de la glace marine comme plateforme pour la chasse, la reproduction et le repos et le bon état physique de leurs espèces a été lié à l'étendue et à l'épaisseur saisonnières et temporelles de la glace marine. L'ours blanc est l'exemple le plus clair - la réduction de la glace marine élimine sa plateforme de chasse et de repos et réduit la survie des phoques annelés, sa proie principale. En ce qui concerne les baleines boréales, une espèce associée à la glace, la perte de la glace marine peut rehausser leurs possibilités d'alimentation avec l'arrivée éventuelles de plus de proies. Pour étudier la résilience des 16 espèces dont les auteurs traitent dans cet article, ils divisent l'article en quatre secteurs reflétant la nature régionale des changements de température et de glace marine. Cette analyse a montré que les espèces dans l'archipel canadien peuvent être plus résilientes au changement climatique à cause d'un moins grand nombre de jours libres de glace et de l'occurrence de refuges de glace marine dans ces autres régions. Étant donné qu'il n'y a pas suffisamment de connaissances concernant la dynamique des populations et que les techniques satellitaires sont limitées à des observations à vaste échelle, des connaissances traditionnelles des communautés de subsistance peuvent constituer une première enquête au sujet des changements des populations de mammifères marins. Les orientations futures de la recherche concernent l'élaboration d'indicateurs utilisant des espèces sentinelles basées sur le recensement des populations, la surveillance par satellite et la surveillance en documentant les prises et les connaissances locales.

Ogden, N.H., A. Maarouf, I.K. Barker et al., 2006. Climate change and the potential for range expansion of the Lyme disease vector Ixodes scapularis in Canada. Int J Parasitology 36:63-70.
Des chercheurs canadiens ont examiné l'expansion potentielle de l'air de répartition d'I. scapularis, vecteur de la maladie de Lyme, dans de nouveaux climats. On considérait autrefois que les moyennes annuelles des degrés-jours au-dessus de > 0 °C (DJ>0 °C) étaient un indice utile pour cartographier les conditions thermiques favorables à I. scapularis. En utilisant à la fois les modèles MCCG et HadCM3 et les scénarios d'émissions A2 et B2, les auteurs ont établi des cartes des DJ>0 °C au Canada, et constaté un élargissement de l'aire de répartition, qui était évident dès les années 2020 dans le sud de la Saskatchewan, du Manitoba, de l'Ontario et du Québec, dans la plus grande partie du Nouveau-Brunswick et dans la totalité de la Nouvelle-Écosse et de l'Île-du-Prince-Édouard. Pour 2050, les deux modèles et les deux scénarios d'émissions projettent une aire potentielle couvrant la plus grande partie du Canada à l'est des Rocheuses et au sud de 50° N. Par la suite, on notait des différences entre les scénarios A2 et B2, ce dernier montrant un ralentissement de l'expansion de l'aire de répartition. Pour les années 2080, les températures dans la plus grande partie du centre et de l'est du Canada au sud de 53 °N et de Terre-Neuve devenaient favorables à I. scapularis. Les auteurs concluent que cette expansion de l'aire de répartition se traduira probablement par une augmentation du risque de contracter la maladie de Lyme au Canada.

Parkins, J.R. et N.A. MacKendrick. 2007. Assessing community vulnerability: A study of the mountain pine beetle outbreak in British Columbia, Canada. Global Env Change 17: 460-471.
Une évaluation de la vulnérabilité des collectivités à l'infestation par le dendroctone du pin ponderosa en Colombie-Britannique montre que le risque varie selon les collectivités, certaines étant vulnérables au risque physique et d'autres étant plus vulnérables au risque économique.
Des chercheurs du Service canadien des forêts ont élaboré un modèle d'évaluation de la vulnérabilité qui regroupe les concepts théoriques publiés sur les sciences du climat et sur la capacité des collectivités, cela dans le but de déterminer la vulnérabilité au niveau de la collectivité. Ce modèle a été appliqué à l'infestation par le dendroctone du pin ponderosa qui sévit en Colombie-Britannique. Les auteurs avancent qu'il est préférable de procéder à une évaluation de la vulnérabilité au niveau de la collectivité car c'est à cette échelle ou à l'échelle locale que s'appliquent les mesures gouvernementales et que l'évaluation à ce niveau permet d'obtenir de l'information sur des variations de la vulnérabilité qui peuvent ne pas être pris en compte par les études à l'échelle nationale ou régionale. Par exemple, l'étude a montré que pour plusieurs collectivités, où la dévastation découlant d'une infestation par le dendroctone constituait un important risque physique apparent, la vulnérabilité était amoindrie par des facteurs politiques et économiques tandis que, dans d'autres collectivités, elle était accrue par un risque économique élevé. Cette communication a pour objet principal de présenter au lecteur un cadre détaillé pour l'analyse de la vulnérabilité locale qui montre la myriade de facteurs influant sur la vulnérabilité à ce niveau.

Parmesan, C. 2007. Influences of species, latitudes and methodologies on estimates of phenological response to global warming. Global Change Biology 13: 1860-1872.
Une nouvelle étude montre l'apparition d'une concordance des périodes de devancement estimé moyen planétaire des événements printaniers touchant tous les taxons qui se situeraient entre 2,3 et 2,8 jours par décennie. Des écarts appréciables apparents de l'ampleur de la réponse ont été notés entre les espèces, les amphibiens étant le groupe dont la réponse était de loin la plus importante.
Les variations phénologiques notées chez des espèces végétales et animales et résultant d'un réchauffement du climat régional ont donné lieu à la publication de nombreuses études. Bien que la grande majorité de ces études démontrent l'existence de la réaction prévue chez les espèces, l'ampleur de cette réponse varie d'un ordre de grandeur entre les espèces. Il est possible qu'une partie de l'écart noté entre les réponses de diverses espèces résulte d'écarts ayant trait à la conception des études et à la méthode d'analyse statistique. La présente étude a pour but de tester explicitement cette hypothèse à l'aide des deux seuls ensembles de données détaillés, quantitatifs et planétaires disponibles sur les réponses phénologiques au réchauffement récent du climat. Ces ensembles sont présentés dans les communications de Root et al., et de Parmesan et Yohe, toutes deux faites en 2003. Plus précisément, Parmesan a tenté de déterminer la cause de l'écart d'un facteur supérieur à deux entre les estimations du devancement planétaire moyen des événements printaniers présentées dans les deux études, qui étaient de 2,3 jours par décennie dans l'étude de Parmesan et Yohe et de 5,1 jours par décennie dans l'étude de Root et al., Les résultats obtenus montrent que l'écart entre les réponses estimées s'explique surtout par l'utilisation de critères différents pour l'intégration des données des études. Une fois ces écarts pris en compte, les études donnent lieu à des conclusions plus semblables même si les analyses portaient sur des ensembles de données passablement différents. L'auteur présente ensuite une analyse d'un ensemble de données nouveau et élargi englobant 203 espèces. Pour ce qui est des événements printaniers, les résultats de cette analyse et les autres résultats font état d'une concordance des estimations du devancement de la réponse moyenne qui se situe entre 2,3 et 2,8 jours par décennie pour l'ensemble des taxons à l'échelle planétaire. Comparativement à tous les autres groupes taxonomiques, les amphibiens présentent un décalage nettement plus prononcé vers une reproduction plus hâtive, la période de devancement étant deux fois plus importante que celle notée pour les arbres, les oiseaux et les papillons et près de huit fois plus importante dans le cas des herbacées, des graminées et des arbustes. L'auteur indique que la réponse des amphibiens pourrait s'expliquer par leur sensibilité aux variations des précipitations et de la température. Il est intéressant de noter que bien que l'étude ait montré une réponse plus forte aux latitudes plus élevées, la latitude n'explique que peu la variabilité de la réponse phénologique.

Rahmstorf, S. 2007. A semi-empirical approach to projected future sea-level rise. Science. 315, 368-370.
Une étude suggère que l'élévation du niveau de la mer pourrait être de près du double des prévisions du GIEC pour le prochain siècle.
Un scientifique allemand, Stefan Rahmstorf, dans un article paru dans Science, corrèle les changements de la température avec les changements de l'élévation du niveau marin sur la période 1880-2001, et montre une élévation d'environ 3,5 mm/an par degré Celsius. Présumant qu'il y aura dans les 100 prochaines années peu de changements dans les processus physiques sous-jacents à cette tendance, et se basant sur les projections de température du GIEC, il utilise cette relation pour projeter une plage d'élévation de 0,5 m et 1,4 m d'ici 2100. En comparaison, le troisième Rapport d'évaluation du GIEC présentait des projections d'élévation du niveau marin, basées sur les résultats de modèles du climat du globe, comprises entre 0,09 m et 0,88 m d'ici 2100. Les différences donnent à penser qu'il faut encore améliorer la compréhension des impacts agrégés des divers processus qui contribuent à l'élévation du niveau de la mer.

Reagan, M.T. et G.J. Moridis. 2007. Oceanic gas hydrate instability and dissociation under climate change scenarios. Geophysical Research Letters, Vol. 34, L22709, doi:10.1029/2007GL031671.
Les gisements peu profonds d'hydrates de méthane de l'Arctique sont les plus sensibles au réchauffement océanique.
On sait que les hydrates de méthane emprisonnés dans les sédiments des fonds marins constituent un très important réservoir de carbone (méthane) dont la libération, en réponse au réchauffement des océans, pourrait générer de fortes rétroactions positives sur le système climatique. Les auteurs d'une étude publiée dans Geophysical Research Letters ont examiné la réaction dynamique de trois types différents de gisements d'hydrates à trois scénarios de réchauffement océanique sur les cent prochaines années. Les trois gisements simulés étaient représentatifs : des dépôts stables typiques des fonds profonds; des dépôts peu profonds en eau chaude du golfe du Mexique; des dépôts peu profonds des eaux froides du plateau continental arctique. Des hausses de température du fond marin de l'ordre de 1 °C, 3 °C et 5 °C ont été simulées sur cent ans. On a constaté que les hydrates des gisements profonds en eau froide (profondeur de 1 000 m) étaient stables dans les trois scénarios de changement de température. Les dépôts peu profonds réagissaient au réchauffement de l'océan, et subissaient une rapide dissociation qui produisait d'abondants flux de méthane dans l'océan. La réaction la plus marquée s'est produite dans les dépôts peu profonds en eau froide, représentatifs des régions continentales arctiques, où les flux de méthane étaient de cinq à huit fois plus importants que les taux d'oxydation du méthane des sédiments benthiques. Ainsi, une bonne partie du méthane atteint la couche supérieure des sédiments et s'échappe dans l'eau de mer. Les résultats de cette étude confirment la stabilité des hydrates enfouis dans les grandes profondeurs de l'océan, mais soulignent que le principal impact potentiel du réchauffement des océans toucherait les gisements peu profonds d'hydrates, particulièrement en milieu arctique, où l'on prévoit un réchauffement marqué et où les gisements sont à la fois épais, peu profonds et facilement déstabilisés. Les conséquences de tels flux de méthane sur les écosystèmes océaniques sont inconnues, et il faut mener d'autres études pour estimer la quantité de méthane qui atteindrait l'atmosphère.

Reid, S., B. Smit, W. Caldwell et S. Belliveau. 2006. Vulnerability and adaptation to climate risks in Ontario agriculture. Mitig Adapt Strat Glob Change DOI 10.1007/s11027-006-9051-8.
Par le biais de groupes de discussion et d'entrevues, des chercheurs ontariens ont examiné la vulnérabilité et le potentiel d'adaptation des agriculteurs du comté de Perth (Ontario) face au changement climatique. Selon les agriculteurs, les conditions météorologiques, y compris les précipitations excessives et les épisodes de sécheresse, le moment où surviennent les précipitations et les températures observées pendant la saison de croissance sont les principaux facteurs ayant une incidence sur la croissance des cultures. Ils estiment également que des facteurs non climatiques, comme le prix des produits de base, ont un impact. Les chercheurs se sont également intéressés aux perceptions concernant le changement climatique. Leurs travaux révèlent que le changement climatique est perçu comme un problème du futur et que de nombreux répondants (42 %) n'y accordent actuellement aucune importance. Bien que les agriculteurs du comté de Perth s'adaptent facilement à la variabilité actuelle du climat, certains changements entraînant de nouveaux phénomènes, comme des épisodes de pullulation de ravageurs ou des épisodes plus fréquents et plus graves de sécheresse, mettraient leur capacité d'adaptation à rude épreuve. Dans leur conclusion, les auteurs précisent que, pour rendre les agriculteurs de la région plus aptes à s'adapter au changement climatique, il faudrait vraisemblablement prendre des mesures non pas individuelles, mais collectives qui fassent intervenir divers organismes publics, mettre en œuvre des projets de sensibilisation, revoir les politiques, établir des programmes d'assurance et miser sur le perfectionnement des technologies.

Rignot, E., et P. Kanagaratnam. 2006. Changes in the Velocity Structure of the Greenland Ice Sheet. Science 311: 986-990.
Rignot et Kanagaratnam ont utilisé des données d'interférométrie radar satellitaire pour mesurer le changement de la vitesse de la glace du Groenland survenu entre 1996 et 2005 et imputable au réchauffement de l'Arctique au cours de la dernière décennie. Les résultats indiquent une accélération de l'écoulement de plusieurs gros glaciers, qui touchait le sud-est et le nord-ouest en 1996 à 2000 et a gagné le centre-est et l'ouest en 2005. En outre, la superficie touchée s'est agrandie rapidement, passant de sous 66° N à 70° N au cours de la période d'étude. Cette accélération du glacier draine l'inlandsis dans la mer. Outre qu'ils feront croître la fonte en surface et le ruissellement dans un climat plus chaud, tous ces facteurs accentueront la fonte à venir de l'inlandsis du Groenland. Les auteurs estiment que la perte de glace du Groenland a doublé dans la dernière décennie, passant de 90 à 220 km3/an, ce qui équivaut à une élévation du niveau de la mer de 0,23 à 0,57 mm/an. Comme les modèles actuels ne prennent pas en compte l'accélération glaciaire qui se produit de nos jours au Groenland, Rignot et Kanagaratnam pensent que leurs projections ne donnent que la limite basse de la contribution potentielle du Groenland à l'élévation du niveau marin.

Scheffer, M., V. Brovkin et P.M. Cox. 2006. Positive feedback between global warming and atmospheric concentration inferred from past climate change. GRL 33, L10702, doi: 10.1029/2005GL025044.
Une des grandes incertitudes qui entachent les projections de changements climatiques est liée aux effets d'une élévation des températures sur le cycle du carbone et donc sur les concentrations de CO2 dans l'atmosphère. Les résultats d'un nombre limité de modèles couplés climat carbone qui ont tenu compte de cette rétroaction de l'écosystème indiquent une amplification générale des effets de l'accroissement des concentrations de GES (c'est à dire un effet net de rétroaction positive). Cependant, l'ampleur de cette rétroaction est encore mal comprise. Dans le présent article, Scheffer et al., comparent les changements de température survenus pendant le petit âge glaciaire obtenus à partir d'une reconstruction issue de paléodonnées avec les changements concomitants des concentrations de CO2 (en présumant une période de latence de 50 ans) en vue d'estimer l'échelle possible de cette rétroaction. Les auteurs considèrent que les changements des concentrations de CO2 étaient entièrement une réponse aux changements des températures. En tenant compte des incertitudes liées aux estimations des changements de températures, cela signifie que les rétroactions biologiques modifient les concentrations atmosphériques de CO2 dans une proportion de 12 et 41 ppmv par degré Celsius. Enfin, les auteurs estiment que l'inclusion de la rétroaction de l'écosystème dans les projections du réchauffement pourrait accroître de 15 à 78 % l'élévation potentielle des températures au cours du prochain siècle, en raison des émissions anthropiques de gaz à effet de serre.

Schwartz, Mark W., Louis R. Iverson, Anantha M. Prasad, Stephen N. Matthews et Raymond J. O'Connor, July, 2006. Predicting extinctions as a result of climate change. Ecology 87(7): 1611-1615.
Il a déjà été démontré que le changement climatique peut avoir un impact sur la biodiversité. Avec cette étude, les auteurs veulent caractériser l'efficacité de l'utilisation de modèles bioclimatiques pour évaluer le potentiel d'extinction lié au changement climatique. Ils se concentrent ici sur des espèces à aire de répartition réduite. Des travaux antérieurs ont montré que, pour ces espèces, le déplacement de l'aire de répartition devrait être plus grand, ce qui fait croître leur risque de disparition. C'est ce phénomène qu'examine la présente étude, ainsi que la tendance des modèles bioclimatiques à être mal adaptés aux espèces à répartition limitée. Les données concernant 142 essences d'arbres et 116 espèces d'oiseaux sont utilisées en conjonction avec des variables liées au climat, à la végétation et à l'environnement pour développer des modèles de régression pour l'adéquation de l'habitat. Ces modèles sont ensuite exécutés avec les projections du climat par doublement du CO2 issues des MCG de Hadley et du Centre climatologique canadien pour déterminer l'effet de la taille de l'aire de répartition sur la concordance du modèle. Les auteurs ont trouvé que la taille des aires de répartition, tant pour les arbres que pour les oiseaux, présentait une corrélation significative avec le chevauchement des aires actuelles et projetées. Les espèces dont les aires actuelles sont petites risquent plus que leurs aires futures soient parfaitement distinctes de celles d'aujourd'hui, et donc courent un plus grand danger de disparition. La taille de l'aire de répartition présentait aussi une association positive avec la concordance du modèle. Les auteurs proposent quelques raisons de cet état de choses. Le faible nombre d'observations possible avec les espèces à répartition étroite se traduit par un faible poids statistique; de plus, certaines de ces espèces peuvent être contraintes surtout par des facteurs non climatiques, ce qui abaisse la capacité des modèles bioclimatiques de bien expliquer leur répartition. Les auteurs soulignent aussi le dilemme de la conservation illustré par leurs modèles : les espèces rares et endémiques sont celles que le changement climatique risque le plus de faire disparaître, mais aussi celles qu'il est le plus difficile de modéliser avec exactitude.

Scott, D., B. Jones et J. Konopek. «Implications of climate and environmental change for nature-based tourism in the Canadian Rocky Mountains: A case study of Waterton Lakes National Park» (incidences des changements climatiques et environnementaux sur le tourisme dans les montagnes Rocheuses canadiennes : une étude du parc national des Lacs-Waterton), Tourism Management, n° 28, 2007, p. 570-579.
Un récent article porte sur les incidences des changements climatiques sur les taux de visites au cours du prochain siècle pour le parc national des Lacs Waterton, en Alberta. Les auteurs mentionnent qu'au moins jusqu'à la moitié du siècle les effets de réchauffement des changements climatiques bénéficieront à l'industrie touristique, mais que, dans la dernière moitié du siècle, les taux de visites devraient diminuer en raison des changements qui nuiront à l'aspect esthétique des paysages du parc.
Des chercheurs canadiens ont analysé les données mensuelles sur le nombre de visites enregistrées du parc national des Lacs-Waterton, en Alberta, au cours des saisons touristiques de 1996 à 2003, ainsi que les données mensuelles climatologiques de la station météorologique de Lethbridge. À partir de ces données, ils ont créé un modèle régressif climat-visites et l'ont utilisé parallèlement avec des simulations climatiques futures afin de prévoir les incidences des changements climatiques sur le tourisme dans ce parc national. Ils ont aussi utilisé les données des sondages auprès des visiteurs pour évaluer la façon dont les incidences liées aux changements climatiques sur le paysage naturel affecteraient les taux de visites futurs. Les résultats tirés du modèle montrent que, pour les années 2020 et les années 2050, les visites augmenteront (entre 6 p. 100 et 11 p. 100 et entre 10 p. 100 et 36 p. 100 respectivement pour ces deux périodes), en raison surtout de la prolongation de la saison touristique due au beau temps. En dépit d'importants changements au paysage, les sondages auprès des visiteurs révèlent que ces changements auront une incidence minimale sur les taux de visites au cours de ces périodes. Toutefois, vers la fin du siècle, les incidences des changements aux paysages sur le tourisme deviennent plus importantes. Bien que le modèle climat-visites ait montré une augmentation encore plus grande des taux de visites pour les années 2080 (entre 11 p. 100 et 60 p. 100) en raison des changements climatiques, 56 p. 100 des répondants ont mentionné qu'ils ne viendraient plus au parc ou qu'ils le visiteraient moins souvent si les importants changements aux paysages prévus pour les années 2080 se produisaient. Cela englobe une perte des glaciers, une augmentation de trois fois la surface des habitats de prairie et une hausse importante des risques de feux de forêt (avec interdiction de faire des feux de camp). Les chercheurs ont conclu, d'après les résultats obtenus, que les changements environnementaux à long terme pourraient diminuer l'aspect esthétique du parc et annuler les hausses possibles des taux de visites engendrés par la prolongation de la saison touristique due au beau temps.

Scott, Daniel, et Brenda Jones, 2006. The Impact of Climate Change on Golf Participation in the Greater Toronto Area (GTA): A Case Study Journal of Leisure Research 38(3): 363-380.
Cet article de deux géographes de l'université de Waterloo comporte le développement d'un modèle statistique liant les conditions météorologiques à la pratique du golf dans la région du Grand Toronto, et l'utilisation de ce modèle pour établir des estimations de la participation au golf dans deux scénarios de changement climatique. Les auteurs ont d'abord obtenu deux années de données sur la participation au golf pour un terrain local, puis des données sur les variables météorologiques de la station de l'aéroport Pearson. Ces variables ont été utilisées pour dériver une équation reliant le nombre de rondes jouées une journée donnée aux températures maximales et minimales et aux précipitations de la journée, ainsi qu'à sa place dans la semaine. Le modèle de régression a ensuite été exécuté avec les données météorologiques observées de la période 1961-1990 pour obtenir une référence climatologique (les auteurs soulignent que l'exercice ne visait pas à représenter un modèles de la participation réelle au golf sur cette période). Enfin, le modèle de régression a été exécuté avec des variables météorologiques obtenues par réduction d'échelle de sorties de MCG pour deux scénarios (le NCARPCM B21 et le CCSRNIES A11, plus extrême) pour les années 2020, les années 2050 et les années 2080. La réduction d'échelle a été faite à l'aide du générateur météorologique stochastique Long Ashton Research Station. Détail intéressant, plusieurs variables météorologiques (dont le moment de survenue des précipitations et la vitesse du vent) se sont révélées liées à la pratique du golf, mais n'ont pas été incluses dans le modèle parce qu'on ne pouvait pas les obtenir dans les réductions d'échelle des sorties de MCG. De plus, on peut remettre en question l'inclusion du jour de la semaine dans le modèle de régression, puisque la fréquence d'un jour de semaine donné sera invariante dans un climat modifié (bien que l'allongement de la saison puisse avoir un certain impact en raison de l'ajout de différents jours de la semaine). Dans les deux scénarios, le nombre de rondes jouées pour une longueur de saison donnée augmentait sous le nouveau climat, de 5,5 % dans les années 2020 pour le scénario modéré à 28,4 % dans les années 2080 dans le scénario plus extrême. Quand on prenait en compte la mesure d'adaptation liées à l'allongement de la saison, les rondes jouées augmentaient de 23 % dans les années 2020 dans le scénario modéré et de 72,7 % dans les années 2080 dans le scénario plus extrême. Pour les années 2080 dans ce dernier scénario, il y a un potentiel de jouer au golf toute l'année (avec quelques interruptions dans les mois les plus froids), comme c'est le cas pour l'analogue géographique considérée de Columbus, Ohio. Les auteurs font remarquer que de nombreux facteurs non climatiques influeront sur la participation au golf dans l'avenir, mais leurs résultats peuvent être utiles et extrapolés à des régions de climat similaire, comme le sud du Québec.

Smol, J.P et M. S. V. Douglas. Crossing the final ecological threshold in high Arctic ponds. PNAS Early Edition doi_10.1073_pnas.0702777104
Un autre seuil écologique est franchi dans les mares de l'extrême Arctique; leur niveau d'eau diminue et elles s'assèchent, ce qui a des conséquences pour la biodiversité arctique.
Deux chercheurs canadiens ont fait un suivi systématique de 24 mares de l'extrême Arctique entre 1983 et 2006 à Cape Hershel sur l'île d'Ellesmere. Ces mares, formées dans le granite, ne sont pas soumises à la fonte du pergélisol, sont une caractéristique de ce milieu depuis des millénaires et sont d'importants centres de biodiversité. Les profils paléolimnologiques des lacs circumpolaires révèlent que les changements écologiques, notamment un réchauffement de l'eau et des périodes non englacées plus longues, ont commencé vers 1850. Dans ce document, les chercheurs ont prouvé que les niveaux d'eau avaient diminué, que la composition chimique de l'eau avait changé et que certaines mares s'étaient entièrement asséchées. Durant la période étudiée, les chercheurs ont noté une conductivité accrue de l'eau des mares, ce qui signifie que l'évaporation est plus importante que les précipitations. Les incidences sur le biote des mares et des marécages environnants seront probablement importantes. Les auteurs affirment qu'un « point critique » a été franchi. Auparavant permanentes, les mares de l'Arctique sont maintenant éphémères, ce qui a des répercussions sur tout l'écosystème arctique (p. ex. l'habitat et les aires de reproduction de la sauvagine, la dynamique des populations d'invertébrés, l'eau potable consommée par la faune).

Stammer, D. 2008. Response of the global ocean to Greenland and Antarctic ice melting. JGR Vol 113, C06022, doi:10.1029/2006JC004079. 16 pp.
L'eau provenant de la fonte de la calotte glacière du Groenland est identifiée comme demeurant en grande partie dans l'océan atlantique au cours d'une période de 50 ans, avec uniquement des effets limités ailleurs. La fonte de la glace de l'Antarctique devrait se propager encore plus lentement dans l'océan mondial.
Les taux récemment à la hausse de fonte des calottes glacières du Groenland et de l'Antarctique ont suscité beaucoup de discussions au sujet des conséquences éventuelles pour l'augmentation du niveau de la mer partout au monde. Implicitement, dans ces discussions, on retient la notion qu'il faudra un certain temps pour que l'eau de fonte additionnelle des calottes glacières se déplace à travers les divers bassins océaniques, mais l'élément de temps de l'augmentation mondiale des niveaux de la mer ne fait pas souvent l'objet des discussions. Un article publié récemment dans le Journal of Geophysical Research examine cette question précise, faisant enquête sur la réaction transitoire des océans régionaux et mondiaux à l'entrée accrue d'eau douce afférente à la fonte des calottes glacières du Groenland et de l'Antarctique. Les enquêteurs ont utilisé le modèle de circulation générale de l'océan MIT pour leurs expériences. Celles­ci consistaient d'un exercice de contrôle et de deux autres exercices où le forçage de l'eau douce a été perturbé dans deux régions distinctes, une centrée autour du Groenland et l'autre autour de l'Antarctique. Dans les deux exercices de perturbation, les anomalies d'eau douce ont été ajoutées au cours d'une période de simulation de 50 ans, reproduisant le ruissellement accru de l'eau de fonte du Groenland et de l'Antarctique. Les résultats de ces travaux ont confirmé des études préalables indiquant que l'océan mondial est moins sensible aux perturbations, dans l'océan du Sud par rapport à l'Atlantique Nord. Les échelles de temps pour une première réaction de l'Atlantique au ruissellement additionnel d'eau douce au Groenland ont été démontrées comme étant juste quelques années pour la région subpolaire de l'Atlantique Nord et de 5 à 10 ans pour l'Atlantique et l'océan mondial. Cependant, aucun équilibre n'a été atteint à la fin de la simulation de 50 ans et au cours de cette période de temps, la plus grande partie de l'augmentation du niveau de la mer à cause de l'eau douce du Groenland est demeuré dans l'océan atlantique. Ceci, signalent les auteurs, est un résultat important puisqu'il indique que la fonte de la calotte glacière du Groenland est beaucoup moins menaçante pour les îles tropicales du Pacifique qu'elle ne l'est pour les côtes de l'Amérique du Nord et de l'Europe.

Stirling, I., et Parkinson, C.L. 2006. Possible Effects of Climate Warming on Selected Populations of Polar Bears (Ursus maritimus) in the Canadian Arctic Arctic Vol. 59, No. 3 p. 261-275.
En 2005, on a augmenté les quotas d'ours blancs au Nunavut de 28 % en moyenne en se basant sur des signes d'une croissance des populations. Le savoir traditionnel des Inuits, principalement l'augmentation du nombre des individus observés près des peuplements, a été un élément de preuve important. Cette étude a utilisé des données satellitaires sur la couverture de glace de mer (1979-) et des données sur la masse des ours blancs femelles (1980-) pour cinq populations canadiennes d'ours blancs (ouest de la baie d'Hudson, bassin Foxe, baie de Baffin, détroit de Davis et est de la baie d'Hudson) pour tirer des conclusions suivantes sur le lien entre la glace de mer et la santé des populations futures. Dans trois des cinq régions, on a observé une rupture de la glace de mer statistiquement significative et progressivement plus précoce. Les données sur les populations et les récoltes pour l'ouest de la baie d'Hudson et l'île de Baffin indiquent que les populations d'ours blancs vont probablement décliner. Dans quatre des régions, le nombre d'ours « problèmes » est corrélé avec la rupture de la saison précédente et la condition physique des ours. L'augmentation du nombre d'individus observés pourrait par conséquent être liée à la faim et non pas à l'accroissement de la population. Les premières indications pour l'ouest de la baie d'Hudson et le détroit de Davis portent à croire que les phoques du Groenland (proies) peuvent également être perturbés par les changements climatiques et que leur population a cessé d'augmenter. Les éléments recueillis donnent à penser qu'il faudrait adopter une approche prudente pour la récolte des ours blancs.

Stramma, L., G.C. Johnson, J. Sprintall et V. Mohrholz. 2008. Expanding oxygen-minimum zones in the tropical oceans. Science Vol 320, 2 May 2008, pp655-658.
Zones des océans tropicaux ayant des concentrations épuisées d'oxygène qui se sont élargies au cours des 50 dernières années. Les changements des concentrations d'oxygène dissout ont des conséquences fondamentales pour la survie et le bien­être des organismes marins.
Les concentrations d'oxygène dissout sont un facteur critique dans la détermination de la répartition des organismes marins puisque les organismes deviennent stressés ou meurent lorsque les niveaux d'oxygène chutent au-dessous de seuils critiques. Les modèles climatiques prévoient un déclin global des concentrations d'oxygène océanique dissout et une expansion de la zone d'oxygène minimale (ZOM) accompagnant le réchauffement planétaire. La présente étude rapporte les changements observés des concentrations d'oxygène dissout dans des régions choisies des océans tropicaux. Les données historiques ont été augmentées avec des données récemment recueillies des quelques flottes argots équipées de détecteur d'oxygène. Les ZOM tropicales dans l'Atlantique tropicale de l'Est et du Centre et dans les océans pacifiques équatoriaux semblent s'être élargies et identifiées (c.­à­d. les concentrations minimales d'oxygène sont plus faibles qu'auparavant) au cours des 50 dernières années. Il est particulièrement intéressant de remarquer que le déclin du continu d'oxygène a été le plus intense dans l'Atlantique tropicale, où, comparer aux océans Pacifique et Indien, des zones de faible oxygène (zones hypoxiques) sont actuellement comparativement petites. Ceci indiquerait que l'Atlantique a le potentiel de grandes augmentations de zones hypoxiques avec des conséquences éventuellement négatives pour les organismes marins de la région. Les résultats de la présente étude appuient les prévisions du modèle climatique que les zones à oxygène affaibli de l'océan s'élargiront dans des conditions de réchauffement planétaire; cependant, cette étude n'attribue pas les changements observés au réchauffement planétaire. Les auteurs attribuent l'expansion des ZOM à une combinaison de facteurs thermiques, dynamiques et biogéochimiques.

Suttle, K.B., Meredith A. Thomsen, Mary E. Power (2007), Species Interactions Reverse Grassland Responses to Changing Climate, Science, vol. 315, pp.640-642).
Une expérience menée sur des terrains de prairie dans le nord de la Californie a montré que, si les régimes pluviométriques sont modifiés dans un nouveau climat, le moment de survenue des pluies saisonnières a un impact plus grand que la quantité de pluie. Fait surprenant, l'étude a également révélé qu'un surplus de pluie au début d'une saison inhabituellement sèche peut., après quelques années, mener à un déclin de la diversité et de l'abondance des espèces.
Une expérience de cinq ans a été menée dans le nord de la Californie pour mieux comprendre la réponse des espèces de prairies (végétaux et invertébrés) au changement climatique. L'expérience reproduisait deux régimes de précipitations très différents : un avec davantage de pluie pendant l'actuelle saison humide d'hiver et l'autre avec une augmentation des pluies de printemps s'étendant jusque dans l'actuel été très sec. Les résultats montrent que, alors qu'un supplément de pluie en hiver ne donnait que des changements modérés de la production végétale, le prolongement de la saison des pluies sur le printemps donnait des changements beaucoup plus spectaculaires de l'ensemble de la communauté de prairie. Ces changements étaient positifs les deux premières années, avec de grandes augmentations de la production et de la diversité des végétaux. Cependant, à mesure que les nouvelles conditions persistaient, on observait des déclins de la richesse en espèces végétales, ce qui affectait la diversité et l'abondance des invertébrés herbivores, des prédateurs et des parasitoïdes. Les auteurs en tirent la conclusion que, pour prévoir les réponses écologiques dans divers scénarios climatiques, on devra mener des expériences pluriannuelles afin de mieux comprendre non seulement quelles espèces particulières présentent une réponse directe rapide au changement climatique, mais aussi quels sont les effets des nouvelles interactions entre espèces au sein de l'écosystème.

Tarnocai, C. 2006. The effect of climate change on carbon in Canadian peatlands. Global and Planetary Change 53:222-232.
Tarnocai utilise la base de données mise à jour sur les tourbières du Canada (publiée en 2002 par la Commission géologique du Canada) et un modèle de sensibilité des tourbières (dans un scénario de 2xCO2; voir Kettles et Tarnocai, 1999) pour évaluer la sensibilité de diverses catégories de tourbières au changement climatique et évaluer la quantité de matière organique dans les tourbières sensibles. Les tourbières contiennent environ 147 Gt de carbone du sol, soit environ 56 % du carbone organique stocké dans l'ensemble des sols canadiens. L'auteur trouve qu'environ 60 % (675 000 km2) de la superficie totale de tourbières du Canada, et 51 % (75 Gt) du carbone organique de toutes les tourbières du Canada, tombent dans les deux catégories de sensibilité les plus élevées (celles qui devraient être « gravement » ou « extrêmement » affectées par le changement climatique). Environ la moitié de ce carbone organique est présent dans des tourbières gelées en permanence, et l'autre moitié dans des tourbières non gelées. L'auteur avance que, avec des températures plus élevées, le dégel de la tourbière riche en glace entraînera probablement des conditions de saturation en eau et le rejet de méthane par décomposition anaérobie, alors que le dégel de tourbières ne contenant que peu de glace mènera plus probablement à des conditions pédologiques sèches et au rejet de dioxyde de carbone.

Turetsky, M.R., R.K. Wieder, D.H. Vitt et al., (2007). The Disappearance of Relict Permafrost in Boreal North America: Effects on Peatland Carbon Storage and Fluxes, Global Change Biology, 13:1922-1934.
Une étude des conséquences de la dégradation de la surface du pergélisol dans les tourbières boréales du Canada montre que l'effet net des variations de la séquestration du carbone et des émissions de méthane devrait demeurer neutre pendant au moins 70 ans, après quoi on prévoit l'apparition d'un petit puits net de carbone.
Les tourbières boréales, qui sont un type de terres humides que l'on rencontre couramment dans les régions boréales, constituent un important réservoir (puits) de carbone depuis des millénaires. Les tourbières des régions nordiques recouvrent souvent du pergélisol qui, à cause du réchauffement climatique, se dégrade et donne ainsi lieu à une saturation accrue des couches de sol et à l'effondrement des surfaces de tourbe. Les conséquences de ce phénomène sur le stockage du carbone présentent un grand intérêt étant donné la possibilité d'effets sur le système climatique. L'étude porte sur l'examen par une équipe de scientifiques de sites de tourbières à la lisière sud de la zone de pergélisol de l'Ouest canadien et a pour but de déterminer l'influence de divers régimes de pergélisol sur le taux d'accumulation de la tourbe et les flux de CO2 et de CH4. Des sites de trois types ont été évalués : des tourbières non gelées, des zones de pergélisol dégradé et des tourbières présentant du pergélisol par endroits. Les chercheurs ont trouvé que le taux d'accumulation de tourbe était plus important dans les tourbières non gelées (et celles à pergélisol dégradé) que dans les tourbières à pergélisol, ce qui indique que la dégradation du pergélisol en surface favorise le stockage net du carbone dans les tourbières (par une productivité végétale accrue), surtout au cours des 60 à 100 années suivant la fonte. Ils ont aussi trouvé que l'état de saturation en eau créé par la dégradation de la surface du pergélisol favorisait les émissions de CH4. Les auteurs estiment que ces émissions, dans le contexte du forçage radiatif, pourraient compenser le stockage accru du carbone dans les tourbières pendant au moins 70 années après la dégradation du pergélisol, mais qu'à plus long terme, les changements prévus touchant la végétation, les conditions du sol et le cycle du carbone feraient que la dégradation du pergélisol des tourbières boréales canadiennes devrait se traduire par un petit puits net de carbone.

Vautard, R., P. Yiou, F. D'Andrea. et coll. «Summertime European heat and drought waves induced by wintertime Mediterranean rainfall deficit» (vagues de chaleur et de sécheresses en Europe provoquées par la baisse des précipitations hivernales méditerranéennes). Geophysical Research Letters, vol. 34, 2007, doi:10.1029/2006GL028001.
Selon une étude européenne, le risque que se produisent un été à chaleur extrême et des vagues de sécheresse en Europe continentale s'accroît lorsque l'été est précédé par une baisse des précipitations en hiver en Europe du Sud.
Les vagues de chaleur devraient être plus fréquentes à l'avenir en raison des changements climatiques, mais les mécanismes par lesquels les extrêmes climatiques, comme la vague de chaleur de 2003 en Europe, se produisent en sont encore à l'étape d'études. Les auteurs d'un récent article se sont penchés sur les liens entre les étés chauds en Europe et les anomalies climatiques régionales qui se sont produites au cours des saisons précédentes. Ils ont utilisé les données antérieures de stations météorologiques de partout en Europe pour examiner le climat des dix étés les plus chauds entre 1948 et 2005. Dans tous les cas, ils ont constaté que s'était produite une baisse des précipitations. De plus, l'analyse des précipitations au cours des saisons d'hiver et de printemps précédentes n'a pas permis de déceler d'anomalies pluviales en Europe du Nord, mais une baisse importante des précipitations dans les régions méditerranéennes. Les auteurs donnent à penser que ce flux vers le nord, au début de l'été, de masses atmosphériques sèches, chaudes et moins nuageuses produit une réaction positive sur le climat, puisque l'évapotranspiration locale s'accroît et qu'une plus grande quantité d'eau est retirée du sol. La solidité de la propagation vers le nord des sécheresses méditerranéennes est alors confirmée par les auteurs à l'aide de simulations climatiques régionales pour l'Europe. Les résultats ont montré que les baisses de précipitations hivernales en Europe du Sud sont une condition nécessaire mais insuffisante au développement d'un climat chaud généralisé en été et de vagues de chaleur épisodiques subséquentes en Europe centrale et en Europe du Nord.

Vecchi, G.A. et B.J. Soden. 2007. Effect of remote sea surface temperature change on tropical cyclone potential intensity. Nature, 450 (7172), 1066-1070, plus informations supplémentaires.
Les changements locaux de la température à la surface de la mer ont peut­être un plus gros effet sur la réaction de l'activité cyclonique tropicale que le réchauffement plus uniforme causé par les gaz à effet de serre.
Au cours des dernières années, on a beaucoup discuté de la réponse de l'activité cyclonique tropicale au réchauffement de la planète. Il est admis que le réchauffement des températures à la surface de la mer favorise la formation et l'intensification des cyclones tropicaux, mais les propriétés verticales de l'atmosphère sont importantes aussi. Dans cette étude récente, Vecchi et Soden utilisent des modèles climatiques et des reconstructions d'observations pour explorer la relation entre les changements de la température de la surface de la mer (TSM) et « l'intensité potentielle » (IP) des cyclones tropicaux, une mesure qui fournit une limite supérieure à l'intensité des cyclones et qui peut également refléter la probabilité que des cyclones se forment. Pour les régions se trouvant entre le 30e degré nord et le 30e degré sud, ils ont constaté que les régions qui se réchauffent plus que la moyenne tropicale sont caractérisées par une augmentation de l'IP, et vice versa. Ils ont cependant aussi trouvé que des changements localisés de la TSM, souvent entraînés par des modes internes de variabilité du climat (p. ex. ENSO), modifient plus efficacement l'IP (par unité de réchauffement local) que des changements de température relativement uniformes. Même en présence d'un réchauffement des températures océaniques, les modes internes de variabilité du climat devraient par conséquent avoir des incidences importantes sur l'activité cyclonique tropicale.

Velicogna, I. and J. Wahr. 2006. Measurements of Time-Variable Gravity Show Mass Loss in Antarctica. ScienceExpress 2 March 2006, 10.1126/science.1123785.
Cette étude, qui met à contribution le satellite Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), donne le premier relevé exhaustif de la totalité de l'inlandsis de l'Antarctique. En se basant sur 34 estimations mensuelles des champs de gravité, effectuées entre avril 2002 et août 2005, les auteurs estiment le changement de masse de l'inlandsis de l'Antarctique dans son ensemble et celui des inlandsis de l'Antarctique de l'Est (IAE) et de l'Antarctique de l'Ouest (IAO), pris séparément. Ils corrigent les champs de GRACE en fonction des erreurs internes, puis des fuites externes comme l'hydrologie continentale à l'extérieur de l'Antarctique et la variabilité de la masse océanique, et enfin des effets de relèvement postglaciaire (RPG), qui sont aussi grands que la variabilité de la glace (de l'ordre de 192 ± 79 km3/an). Les auteurs constatent ainsi que la masse de l'inlandsis de l'Antarctique a significativement diminué entre les étés 2002 et 2005, à raison de 152 ± 80 km3/an. Ce taux de perte correspond à une élévation du niveau planétaire de la mer de 0,4 ± 0,2 mm/an. Pour la même période, les résultats pour l'IAE et l'IAO sont respectivement de 0 ± 56 km3/an et 148 ± 21 km3/an; ils confirment les résultats d'autres études qui ont révélé d'importantes pertes de masse de l'IAO.

Wilbanks, T.J. et J. Sathaye. 2007. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 12: 957-962.
L'importance d'intégrer les questions d'atténuation et d'adaptation aux réponses aux changements climatiques est maintenant bien reconnue. Les résultats préliminaires sur la nature de ces réponses révèlent qu'il faut mettre l'accent sur les options qui offrent des synergies, qui reconnaissent le potentiel des incidences indirectes imprévues et qui tiennent compte des capacités de mise en œuvre.
Une livraison spéciale du journal Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change (volume 17) est axée sur la réalité pratique de l'intégration des stratégies d'atténuation et d'adaptation aux réponses aux changements climatiques. Dans un article sommaire, Wilbanks et Sathaye examinent les résultats de 16 articles évalués par les pairs et tirent des conclusions sur les stratégies d'atténuation et d'adaptation appropriées. Il est important de distinguer entre les options qui offrent des éléments complémentaires et des synergies (p. ex. la plante d'arbres et d'autres stratégies de préservation et de conservation de la biomasse comme exemples d'options d'adaptation qui permettent de réduire les émissions) de celles qui ont des répercussions secondaires sur les changements climatiques (p. ex. si un changement climatique favorise un vecteur de maladie, la réponse pourrait être d'ajouter des filtres et de conditionner l'espace pour protéger l'homme de ces vecteurs, ce qui entraîne une plus grande consommation d'énergie). Plusieurs articles soulignent la possibilité d'intégrer des modes de développement durable à ces stratégies d'atténuation et d'adaptation. Il faut enfin tenir compte non seulement de ce qui doit être fait, mais également de la capacité de le faire, un point rendu plus complexe par l'échelle géographique variable de ces stratégies - les stratégies d'atténuation sont souvent abordées et mises en œuvre à l'échelle mondiale ou nationale tandis que l'adaptation est plus pertinente à un niveau local. Cette série de documents permet de faire évoluer les discussions sur l'intégration des options d'atténuation et d'adaptation d'un point de vue théorique à un point de vue pratique.

Wright, R.F., et al., 2006. Modelling the effect of climate change on recovery of acidified freshwaters: Relative sensitivity of individual processes in the MAGIC model. Science of the Total Environment 365(1-3): 154-166
Même si on prévoit que les écosystèmes acidifiés d'Europe et d'Amérique du Nord pourront se rétablir grâce à des décennies de réductions réglementées des émissions de SO2 et de NOx, la plupart des caractérisations du processus ont omis de prendre en compte les facteurs climatiques dans la modélisation de la dynamique des écosystèmes acidifiés. À la lumière d'études qui ont révélé des liens entre les facteurs climatiques et les tendances des eaux de surface, les auteurs présentent les résultats d'un exercice de modélisation visant à déterminer quels paramètres du modèle liés au climat interviennent le plus dans le rétablissement des écosystèmes. Pour quatorze sites de divers pays (dont le lac Plastic dans le centre de l'Ontario), les auteurs font systématiquement varier 8 intrants liés au climat dans le modèle des eaux de surface MAGIC. On n'a pas tenté de modéliser un scénario climatique cohérent; en fait, les paramètres sont modifiés un par un pour déterminer lesquels sont les déterminants les plus significatifs du potentiel de neutralisation de l'acide (PNA), des concentrations de nitrates et du pourcentage de saturation en bases (% SB). Les auteurs ont déterminé qu'aucun des 8 intrants n'avait d'effet significatif sur les concentrations de NO3 (un des trois indicateurs examinés), et que de changer la pCO2 (quantité de dioxyde de carbone dans le sol) n'avait presque pas d'effet sur aucun indicateur à aucun site. Les valeurs du PNA et du % SB aux sites côtiers étaient affectées par les concentrations de sel de mer, et le dépôt de poussière du Sahara n'était pas significatif aux sites du sud de l'Europe (où on pensait qu'il aurait un effet). Le changement le plus significatif du PNA (augmentation) et du % SB (diminution) a été observé avec les modifications des taux d'acides organiques dissous dans la solution de sol. On pense que c'est essentiellement dû à la lixiviation des cations basiques. Un autre fait saillant était la tendance à l'accroissement de la décomposition de la matière organique, qui fait augmenter les concentrations de NO3. Les auteurs précisent que des sorties de MCG à réduction d'échelle sont nécessaires pour pouvoir faire des prévisions réalistes des impacts à venir du changement climatique sur le rétablissement des écosystèmes acidifiés.

Xiao, J. et Q. Zhuang. 2007. Drought effects on large fire activity in Canadian and Alaskan forests, Environ. Res. Lett., vol. 2, no 4, 6 pages.
Une nouvelle étude montre que la sécheresse a eu des répercussions importantes sur l'activité des feux de forêt partout au Canada et en Alaska au cours des cinq dernières décennies. Dans l'avenir, les régimes des feux dans cette région dépendront vraisemblablement des modifications que subiront les tendances relatives à la sécheresse dans des scénarios de changement du climat mondial.
Des études antérieures ont montré que l'activité des feux de forêt, y compris l'occurrence du feu et la superficie brûlée, a augmenté au Canada et en Alaska au cours des quatre dernières décennies du XXe siècle, et que la superficie incendiée est liée aux tendances au réchauffement ainsi qu'à une combinaison d'autres facteurs, parmi lesquels le climat, la fréquence des foudroiements, la topographie et le couvert forestier. Dans une étude récente, Xiao et Zhuang ont fait un pas de plus pour comprendre les facteurs qui jouent un rôle dans l'activité des feux de forêt dans ces régions. Ils se sont servis de l'indice Palmer de gravité de sécheresse (IPGS) et de bases de données historiques sur les gros incendies ayant eu lieu de 1959 à 1999 pour examiner la relation entre les conditions d'humidité et les feux de forêt au Canada et en Alaska, en mettant l'accent sur les gros incendies puisque, s'ils ne constituent que 3 p.100 environ du nombre total de feux (au Canada), ils représentent 97 p.100 de la superficie totale incendiée. Ils ont également effectué des analyses spatiales des feux, des sécheresses, de la température et des précipitations pour un certain nombre d'années de gros feux et d'années de petits feux. Leurs résultats montrent, comme l'ont fait des études antérieures, que la superficie incendiée annuellement au Canada et en Alaska a manifesté une forte tendance à la hausse au cours de la période 1959-1999 et que le nombre de feux a considérablement augmenté. Ils ont constaté que, pendant la même période, le pourcentage de la superficie de ces régions qui a connu la sécheresse a affiché une tendance marquée à la hausse. Ils ont également découvert que les effets de la température et des précipitations variaient dans le temps et dans l'espace, et que la concomitance des températures élevées et des faibles précipitations, ou leurs effets séparés, pouvaient tous mener à la sécheresse et donc influencer la survenue de feux. Ils concluent que, dans l'avenir, les régimes des feux dans les régions forestières du Canada et de l'Alaska dépendront vraisemblablement des tendances en matière de sécheresse dans des scénarios de changement du climat mondial.

Zhang, Y., W. Chen et D.W. Riseborough. 2008. « Disequilibrium response of permafrost thaw to climate warming in Canada over 1850 - 2000 ». Geophysical Research Letters. Vol 35. 2008. L02502, doi:10,1029/2007GL032117.
Une étude canadienne sur les changements transitoires du pergélisol de 1850 à 2100 en raison du réchauffement climatique montre que les températures du sol sont soumises à un important déséquilibre et que le réchauffement à la surface est beaucoup plus important que le réchauffement des couches plus profondes. Même si le pergélisol des couches plus profondes du sol durera encore longtemps, la sensibilité au réchauffement des couches supérieures a des répercussions pour l'utilisation des terres et les écosystèmes nordiques.
Des études antérieures ont montré l'ampleur de la réduction du pergélisol et l'accroissement de la fonte à l'échelle du Nord canadien en raison du réchauffement climatique. En revanche, un grand nombre de ces études supposent que le régime thermique du sol était en équilibre avec l'atmosphère. À l'aide de modèles tirés de processus élaborés pour les écosystèmes nordiques, cette étude a simulé les changements transitoires des régimes thermiques du sol et de l'état du pergélisol au Canada au cours de la période allant de 1850 à 2100. Parmi les intrants du modèle, mentionnons les types de végétation, les conditions du sol et le climat atmosphérique. Les données sur ce dernier point provenaient d'enregistrements climatologiques historiques et de six scénarios de changements climatiques futurs provenant de six modèles climatiques globaux (MCG). Ces modèles ont explicitement pris en compte les effets des différentes conditions du sol, y compris la végétation, la neige, la couverture morte ou les strates muscinales, les couches de tourbe, les sols minéraux et les substratum. Cette étude indique qu'en 2100, les régimes thermiques du sol souffriront encore d'un grand déséquilibre, avec un réchauffement plus important près de la surface que dans les couches plus profondes. Les projections de la réduction de l'ampleur du pergélisol tombent dans une gamme étroite de 20 à 24 % vers la fin du 21e siècle, selon des scénarios de changement de températures variant, selon les modèles, de 3 à 7°C. Les simulations d'équilibre montrent des réductions beaucoup plus importantes de l'étendue du pergélisol. En moyenne, la profondeur du mollisol partout au Canada augmente de 0,3 à 0,8 m dépendamment des scénarios de changements climatiques. La surface contenant du talik (sol dégelé en permanence) augmente de façon exponentielle; vers la fin du siècle, de 9 à 20 % du pergélisol en contiendra. Les résultats ont montré que même si le pergélisol en profondeur durera encore longtemps, le réchauffement climatique aura rapidement une incidence sur la fonte des couches supérieures, ce qui pourrait avoir des répercussions marquées sur l'hydrologie, l'écopaysage, la biogéochimie des sols, les écosystèmes et les infrastructures.

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