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L'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique 2008-2012

Rapport final

Pêches et Océans Canada
Secteur des sciences des écosystèmes et des océans
Direction de l'océanographie et des sciences du climat

Table des Matières

Synopsis

L'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique a réussi à améliorer, grâce à des activités scientifiques pertinentes et opportunes, la compréhension que le Ministère a des incidences du changement climatique sur les ressources aquatiques du Canada. En mettant l'accent sur des prévisions et des scénarios ainsi que sur les incidences et les vulnérabilités, l'initiative a fourni l'assise aux prochaines étapes, à savoir les évaluations des risques relatifs aux grands bassins aquatiques entreprises dans le cadre du Programme des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique. Les activités scientifiques de pointe sur les enjeux émergents liés à l'hypoxie et à l'acidification de l'océan ont permis de faire avancer le dossier; l'examen des outils d'adaptation aux changements climatiques peut donc être amorcé. En résumé, l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique a permis au Ministère de contribuer efficacement au dossier du changement climatique.

INTRODUCTION À L'INITIATIVE

Pêches et Océans Canada (MPO) a mis en œuvre l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique (IRSCC) à titre de programme pilote en 2008-2009. Ce programme a reconnu l'importance d'élaborer des modèles climatiques pour prévoir les incidences du changement climatique sur les eaux canadiennes (tant marines que douces) ainsi que la valeur des modèles pour comprendre ces incidences à l'échelle écosystémique. Il reconnaissait en outre que certains enjeux émergents liés au changement climatique n'avaient pas encore fait l'objet de travaux de recherche appropriés. Cela se voit dans les trois secteurs thématiques dans lesquels on envisageait alors d'élaborer des projets, à savoir :

BUT

L'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique visait à acquérir des connaissances scientifiques sur le changement climatique qui permettent de fournir des avis scientifiques opportuns aux gestionnaires des pêches et à d'autres clients internes du Ministère, sur lesquels ils puissent se fonder pour faire face aux incidences des variations climatiques sur les habitats marins et d'eau douce.

OBJECTIFS

Les objectifs du programme sont sommairement décrits dans le Plan de recherche quinquennal du Ministère :

« Le MPO reconnaît que le changement climatique aura une incidence sur de nombreux aspects de ses activités scientifiques et qu'il est important de comprendre les changements climatiques et leurs impacts et de les prévoir. En conséquence, l'IRSCC s'articule autour des priorités nationales en matière de recherche, y compris l'amélioration des prévisions du changement climatique dans les eaux canadiennes (tant marines que douces), l'amélioration de notre compréhension des impacts potentiels sur les écosystèmes aquatiques, l'anticipation des enjeux émergents qui n'ont pas fait l'objet de recherches adéquates et les travaux avec d'autres secteurs pour relever les effets socio-économiques potentiels. En tant que programme coordonné à l'échelle nationale, l'IRSCC se veut un complément pour les initiatives de recherche écosystémique (IRE) régionales et établit des liens avec les recherches menées dans les centres d'expertise. Le but de l'IRSCC est d'établir un programme qui permettra le maintien d'une expertise centrale ainsi que l'élaboration de partenariats nationaux et internationaux. Pour que l'IRSCC donne les résultats escomptés, les recherches seront axées sur trois grands thèmes, à savoir : 1) la compréhension du rôle des océans dans le climat régional; 2) l'évaluation des impacts du changement climatique sur la composition, la structure et la fonction de l'écosystème; 3) l'étude des enjeux émergents qui pourraient avoir une incidence sur la qualité de l'écosystème. Les projets initiaux de prévision et de scénario pour l'IRSCC seront axés sur des scénarios de changement climatique à échelle réduite sur la variabilité des glaces de mer dans les trois bassins (Atlantique, Pacifique et Arctique), tandis que les efforts sur les enjeux émergents seront axés sur l'hypoxie et l'acidification de l'océan. »

PROCÉDURE

Le programme était géré à l'échelle nationale et fourni à l'échelle régionale. Un coordonnateur national des thèmes a dirigé l'élaboration et la mise en œuvre de projets dans les secteurs thématiques. Des groupes de travail formés de scientifiques ayant une expertise pertinente ont été créés pour chaque projet; au sein desquels pariticipait chacune des six régions d'opération du Ministère (Pacifique, Centre et Arctique, Québec, Golfe, Maritimes et Terre-Neuve-et-Labrador).

Les propositions ont été évaluées en fonction de leur faisabilité, de leur portée nationale, de leurs synergies avec les centres d'expertise du Ministère, des possibilités de collaboration et de leur contribution à l'atteinte des objectifs de l’ IRSCC. Ces critères ont présidé à l'affectation des fonds aux projets pour une période de trois ans. Le tableau suivant offre un aperçu des projets.

Thème Projet Région(s)

Prévisions et scénarios

Modèle de l'Atlantique

Élaboration de modèles climatiques régionaux de l'Atlantique dans le cadre de l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique (IRSCC) du MPO

Maritimes et Golfe

Modèle du Pacifique

Élaboration d'un modèle climatique régional pour le plateau continental de la C.-B.

Pacifique

Incidences et vulnérabilités

Incidences du climat sur les écosystèmes

Région de la capitale nationale

Enjeux émergents

Hypoxie

Évaluation de l'hypoxie dans les eaux marines canadiennes

Pacifique, Québec et Maritimes

Acidification

Incidences de l'acidification de l'océan sur les pêches et sur la santé des écosystèmes marins des océans autour du Canada

Pacifique, Québec et Maritimes

Coordination, établissement de rapports et publication

Coordination, établissement de rapports et publication

Région de la capitale nationale

RÉALISATIONS PRINCIPALES (TIRÉES DE L'ÉVALUATION RÉGIONALE EN ANNEXE 1)

Les réalisations de l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique sont considérables, compte tenu de son financement modeste (2008-09: $395K; 2009-2010: $320K; 2010 – 2011: $320K; and 2011-2012: $305K). On a grandement enrichi les connaissances sur les incidences du changement climatique sur l'ensemble des écosystèmes aquatiques du Canada dans le cadre d'une série d'études sur les eaux douces et le climat régional, et en tirant parti de la collaboration et de l'expertise d'intervenants du Ministère et de la communauté nationale et internationale élargie.
Modèles informatiques – On a élaboré des modèles informatiques pour des régions importantes du Canada, comme par exemple pour la Colombie-Britannique, des modèles visant : les changements relatifs aux vents estivaux et hivernaux au large des côtes; les estimations et projections relatives au changement du débit d'eau douce total le long de la côte de la C.-B.; l'achèvement d'un passage du modèle du plateau de la C.-B. pour au moins une décennie; une séquence pluriannuelle du Regional Ocean Modelling System du détroit de Georgie (y compris des données sur la circulation et sur le niveau trophique inférieur); et, un modèle visant à prévoir le débit fluvial éventuel à partir de données sur les précipitations.

On a amélioré considérablement les modèles informatiques de l'Atlantique Nord-Ouest. Pour ce qui est du golfe du Saint-Laurent et de la plate-forme Scotian, on a élaboré un module du modèle biogéochimique 3D, qui prend notamment en compte le pH et le système de carbonate. De plus, le programme a permis d'exécuter des simulations à échelle réduite pour le golfe du Saint-Laurent, la plate-forme Scotian et le golfe du Maine, incluant le débit d'eau douce, et on a enfin perfectionné les modèles biogéochimiques couplés.

Hypoxie et acidification de l'océan * – Les connaissances sur l'hypoxie et sur l'acidification de l'océan se sont grandement améliorées, et on les applique dans le cadre d'autres priorités ministérielles, dont la gestion des pêches (évaluations des stocks de crabe des neiges ou hypoxie) et à la politique sur les pêches (évaluation de l'acidification de l'océan du Conseil de l'Arctique).
On a réalisé des progrès sur le plan de la compréhension de l'acidification de l'océan dans les régions touchées, dont le golfe du Saint-Laurent, la côte de la Colombie-Britannique et l'océan Arctique. Plus particulièrement, des analyses du pH ont été menées dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent, tandis que, en Colombie-Britannique, on a effectué une première estimation des cycles saisonniers du pH le long de la côte sud-ouest de l'île de Vancouver. De plus, on a recueilli une série de données sur les paramètres du carbone de la côte ouest du Canada, et l'on a acquis de nouvelles connaissances sur le débit à faible taux de saturation du carbonate de calcium (CaCO3) sortant de l'océan Arctique. (* Voir la définition de l'acidification de l'océan
Le Ministère a approfondi sa compréhension de l'hypoxie grâce aux données recueillies sur l'oxygène dissous et les nutriments pour l'ensemble de l'Atlantique Nord. (* Voir la définition de l'hypoxie
De plus, on comprend mieux les processus qui facilitent l'acidification et l'hypoxie des eaux océaniques grâce aux efforts de l'IRSCC, qui :

Publications – Les connaissances fondamentales tirées de l'IRSCC ont fait ou font l'objet de publications dans 39 revues scientifiques qui permettent d'enrichir les connaissances sur la variabilité dans les océans canadiens On a également effectué 48 présentations et créé 18 autres produits de communication scientifiques à partir de l'IRSCC.
Ceci comprend notamment les articles, parus dans des publications primaires, portant sur les sujets suivants :

Enfin, les efforts combinés qu'ont déployés les experts au sein de l'IRSCC et la collectivité de ses collaborateurs ont permis de fixer les priorités pour une étude ultérieure. Et, bien qu'elle soit axée sur l'expansion des connaissances scientifiques fondamentales, l'IRSCC a également joué un rôle dans l'élaboration d'outils qui seront nécessaires pour s'adapter aux changements climatiques aquatiques. On a notamment mis au point un nouveau capteur de pH (à haute résolution temporelle, permettant d'acquérir des données en temps réel) destiné aux bouées côtières, qui est maintenant prêt à être déployé.

RÉSULTATS

Une évaluation de l'initiative a révélé que, au-delà de l'utilisation des connaissances scientifiques qui a été faite dans les secteurs de programme des clients internes du Ministère, divers résultats remarquables ont été obtenus. En voici quelques points saillants.

  1. On commence à utiliser des modèles climatiques régionaux de l'océan Atlantique et de l'océan Pacifique pour faire face à des enjeux régionaux.
  2. Les connaissances sur l'hypoxie et sur l'acidification de l'océan se sont grandement améliorées, et on les applique dans le cadre d'autres priorités ministérielles, dont la gestion des pêches (évaluations des stocks de crabe des neiges ou hypoxie) et à la politique sur les pêches (évaluation de l'acidification de l'océan du Conseil de l'Arctique).
  3. Tous les projets ont tiré parti d'un apport considérable de la part d'autres activités au sein du Ministère, apport qui est aussi issu d'organismes fédéraux comme Environnement Canada, des universités et de partenariats internationaux.
  4. Des chargés de projet ont effectué un relevé des recherches et priorités pour l'avenir qui, selon eux, mériteraient de faire l'objet d'une étude plus poussée.
  5. En date d'octobre 2011, plus de 48 présentations, 39 publications et 18 autres produits de communication avaient été créés à la suite de la première phase de l'IRSCC, et d'autres restent à venir.

Sommairement, l'examen a révélé que le modèle d'un programme coordonné à l'échelle nationale et fourni à l'échelle régionale offre des résultats scientifiques de qualité que l'on peut utiliser à l'appui du mandat et des politiques du Ministère dans l'ensemble du pays.

Les examens de projets se sont avérés utiles, car ils ont permis de relever les lacunes en matière de connaissances qui exigent de nouveaux efforts sur le plan scientifique pour que le Ministère puisse gérer certaines de ses vulnérabilités à l’égard du changement climatique. Dans un tel contexte, le Secteur des sciences des écosystèmes et des océans a élaboré, à l'intention du Ministère, un nouveau programme axé sur les sciences qui miserait sur la production de connaissances pour faciliter l'adaptation des stratégies aux pressions du changement climatique.

Le renouvellement du Programme relatif à l'air pur du gouvernement du Canada, qui repose sur l'établissement d'une stratégie relative à la politique fédérale sur l'adaptation, comprenait un investissement de 16,5 millions de dollars sur cinq ans pour les sciences du climat en milieu aquatique au sein de Pêches et Océans, comme l'a annoncé l'honorable Peter Kent, ministre de l'Environnement, le 8 novembre 2011. Cet investissement devait permettre de financer le Programme des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique (PSACCMA) de Pêches et Océans.

Le nouveau PSACCMA est axé sur les risques; il servira à définir et à mettre en œuvre les outils et stratégies d'adaptation qui permettront de relever les défis qui se posent pour le Ministère et pour le gouvernement du Canada en matière de gestion des ressources aquatiques du pays. Le PSACCMA tire parti des réalisations de l'IRSCC pour en arriver à une meilleure compréhension des processus physiques, chimiques et biologiques qui président au changement climatique.

Une prolongation d'un an du IRSCC (2011-2012) a assuré la continuité des activités du Ministère en matière de sciences du climat, tout en garantissant l'avenir du Programme des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique et la mise en œuvre de ses activités.

CONCLUSION :

L'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique a réussi à améliorer, grâce à des activités scientifiques pertinentes et opportunes, la compréhension que le Ministère a des incidences du changement climatique sur les ressources aquatiques du Canada. En mettant l'accent sur des prévisions et des scénarios ainsi que sur les incidences et les vulnérabilités, l'IRSCC a fourni directement l'assise pour les prochaines étapes, à savoir les évaluations des risques relatifs aux grands bassins aquatiques entreprises dans le cadre du Programme des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique. Les activités scientifiques de pointe sur les enjeux émergents liés à l'hypoxie et à l'acidification de l'océan ont mis le dossier de l'avant, et fait ainsi en sorte que l'on puisse amorcer l'examen des outils d'adaptation au changement climatique. Pour conclure, l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique est un programme qui a permis au Ministère de contribuer efficacement, à l'échelon fédéral, au dossier du changement climatique.

ANNEX 1
Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique (IRSCC)
Évaluation régionale

Introduction

L'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique (IRSCC) était un programme scientifique au financement modeste, s'échelonnant sur trois exercices financiers jusqu'en mars 2011. Pour examiner cette initiative temporarisée, on a préparé un questionnaire qui a été distribué aux responsables scientifiques de projets régionaux à la fin de l'année civile 2010. Les réponses fournies plus loin ont été paraphrasées pour simplifier leur présentation. Sous chaque en-tête se trouvent des réponses clés liées aux points à l'étude, dont l'élaboration de modèles informatiques à grande échelle et régionaux pour la projection des tendances et incidences du changement climatique et l'analyse des enjeux connexes que sont l'hypoxie et l'acidification de l'océan. Le document offre également un aperçu des projets de collaboration entrepris au sein du Ministère, avec d'autres ministères du gouvernement du Canada, avec des collègues des universités canadiennes et avec le milieu international des sciences océaniques afin de tirer parti de l'investissement effectué dans les sciences faisant l'objet de financement.

Mise à jour : À la suite de la préparation de l'examen de 2010, le Ministère a décidé de tirer davantage parti de son investissement en prolongeant le programme d'un exercice financier supplémentaire afin de combler les lacunes relevées en matière de connaissances. L'exercice financier 2010-2012, tout comme les trois premiers exercices, a été l'occasion de bénéficier d'une vaste collaboration avec les programmes scientifiques connexes pour tirer davantage parti de l'investissement dans les sciences.

Remarques principales sur le programme

Les présentes remarques, tirées du questionnaire de 2010, servent à examiner les avantages, caractéristiques et enjeux de l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique qui revêtent une importance capitale.
Hypoxie et acidification de l'océan : Nos connaissances sur l'hypoxie et sur l'acidification de l'océan se sont grandement améliorées, et on les applique dans le cadre d'autres priorités ministérielles, dont la gestion des pêches (évaluations des stocks de crabe des neiges ou hypoxie) et à la politique sur les pêches (évaluation de l'acidification de l'océan du Conseil de l'Arctique).

Établissement des futures priorités de recherche : Des chargés de projet ont effectué un relevé des recherches et priorités pour l'avenir qui, selon eux, mériteraient de faire l'objet d'une étude plus poussée.

Modèles climatiques régionaux : Nous utilisons actuellement des modèles climatiques régionaux de l'IRSCC pour l'océan Atlantique et l'océan Pacifique afin d'aborder certains enjeux régionaux.

Valeur élargie du programme due à un apport considérable : Tous les projets ont tiré parti d'un apport considérable provenant du Ministère – p. ex., le Centre d'élaboration et d'application de modèles océaniques (CADMO), le Programme de monitorage de la zone Atlantique (PMZA), les Initiatives de recherche sur les écosystèmes (IRE) et la Stratégie de gouvernance internationale (SGI) – et à l'extérieur du Ministère, dont d'autres ministères du gouvernement du Canada, des universités, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et des collègues internationaux – p. ex., le Groupe de travail 128 du Comité scientifique pour les recherches océaniques (SCOR), l'Organisation des sciences de la mer pour le Pacifique Nord (PICES) et la National Oceanic and Atmospheric Administration, ou NOAA, des États-Unis.

Publications primaires : Plus de 48 présentations, 39 publications et 18 autres produits de communication ont été créés à la suite de la première phase de l'IRSCC, et d'autres restent à venir.

Contretemps : Le programme a connu de légers contretemps, attribuables à l'équipement vieillissant, à des retards dans l'acquisition d'éléments informatiques servant à l'élaboration de modèles ou à l'incapacité de les acquérir, aux ressources humaines et à la réduction du financement ou à des retards à cet égard.

Résultats attendus atteints

MODÈLES CLIMATIQUES INFORMATIQUES

ACIDIFICATION DE L'OCÉAN*

(Voir la définition de l'acidification de l'océan)

HYPOXIE**

(*Voir la définition de l'hypoxie)

ANALYSE

MANUSCRITS

AUTRES

Contretemps et résultats attendus non atteints

INFRASTRUCTURE

RESSOURCES HUMAINES

FINANCEMENT

COMPLEXITÉ DE LA RECHERCHE

Collaborations ayant suscité du soutien et liens vers d'autres projets

Modèle climatique régional pour le plateau continental de la C.-B.

ÉLABORATION DE MODÈLES CLIMATIQUES RÉGIONAUX ET DE SCÉNARIOS POUR L'ATLANTIQUE NORD-OUEST

INCIDENCES DU CLIMAT SUR LES ÉCOSYSTÈMES

HYPOXIE

ACIDIFICATION DES OCÉANS

Lacunes importantes relevées dans les connaissances scientifiques

Résultats, incidences et prochaines étapes

MODÈLE CLIMATIQUE DE LA COLOMBIE-BRITANNIQUE

MODÈLE CLIMATIQUE DE L'ATLANTIQUE NORD-OUEST

HYPOXIE

ACIDIFICATION DE l'OCÉAN

Publications, présentations et avis

Projet Nombre de publications Nombre de présentations Rapports et avis

Modèles climatiques régionaux – Atlantique Nord-Ouest

2

16

4

Modèle climatique régional – plateau continental de la C.-B.

10

Incidences du climat sur les écosystèmes

10

Acidification de l'océan

8 (4 à venir)

27

11

Hypoxie

9

5Note de bas de page 7

3Note de bas de page 8

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