Variation des glaces de mer

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Variation des glaces de mer

Représentant un élément dynamique en constante évolution des écosystèmes océaniques, la glace de mer est l'une des principales variables en matière de changement climatique, en plus d'être un de ses indicateurs clés. La glace de mer, de même que d'autres éléments des écosystèmes polaires, fait partie intégrante du système climatique mondial et joue un rôle essentiel dans le maintien de son équilibre.

La superficie couverte par la glace de mer s'accroît en hiver et diminue durant les mois plus chauds. Le milieu biologique marin est étroitement lié à ce cycle saisonnier. De plus, l'état des glaces est caractérisé par la variabilité, d'une année à l'autre, de l'étendue, de la durée, de l'épaisseur, de l'état (c.-à-d. la fragilité) et de la mobilité, et ces éléments sont influencés par divers facteurs ou éléments moteurs. La diminution de l'étendue de la superficie couverte de glace permet d'augmenter la quantité d'énergie qui entre dans un écosystème, car la glace de mer réfléchit 80 % de la lumière du soleil dans l'espace alors qu'une surface océanique sombre absorbe 90 % de la lumière du soleil.

À mesure que le changement climatique modifiera cet élément essentiel des écosystèmes marins, le réseau trophique marin fera l'objet de changements inévitables, ce qui mettra en péril certaines espèces tandis que d'autres seront avantagées. La variation des glaces de mer peut également avoir des répercussions sur les cultures de subsistance traditionnelles, les collectivités côtières et les autres infrastructures, ainsi que sur les activités humaines comme la chasse et la pêche de subsistance, la navigation maritime, de même que l'exploration et l'exploitation pétrolière et gazière. Il est essentiel de comprendre ces changements ainsi que leurs répercussions potentielles pour élaborer des approches écosystémiques visant la gestion et l'atténuation des ressources marines, de même que des stratégies d'adaptation destinées aux collectivités du Nord et à diverses activités sociales et économiques.

Il est important de noter que les tendances en matière de glaces de mer au sein d'une ZEGO donnée ou d'une autre région océanique peuvent différer des observations globales effectuées en Arctique.

Variation des glaces de mer dans les océans du canada

Golfe du Saint-Laurent

Bien que le golfe du Saint-Laurent possède l'une des eaux de surface les plus chaudes du Canada atlantique en été, il constitue également le point de couverture saisonnière de glace le plus au sud durant l'hiver.

Durant l'hiver, la température de l'air dans la région du golfe est un facteur important de la formation de la couverture de glace de mer, puisque l'air froid, combiné à de forts vents, permet d'extraire la chaleur de la surface de l'océan. La glace commence à se former au cours du mois de décembre, et la couverture atteint sa superficie et son volume maximaux au début du mois de mars. Puisque la couverture de glace de mer est plus fragile au début de sa période de croissance, des tempêtes, des dégels ou d'autres évènements peuvent l'empêcher d'atteindre sa pleine épaisseur et sa superficie normale pour la saison. Les tempêtes et les dégels peuvent également avoir des répercussions sur la période de débâcle au printemps.

À l'hiver 2010, le golfe du Saint-Laurent était la région où la superficie de la couverture de glace était la plus faible (il n'y avait pratiquement pas de glace) depuis que le Service canadien des glaces a commencé à recueillir des données en 1969. Ce phénomène rare a été attribué aux températures plus chaudes de l'air qui sont enregistrées dans le golfe depuis 1945. Il est probable que des hivers sans glace soient un phénomène de plus en plus fréquent en raison du changement climatique; cependant, la variabilité interannuelle garantira sans doute la présence de glaces de mer lors de nombreux hivers au cours des prochaines décennies.

Baie Placentia et Grands Bancs

L'étendue et la durée de la couverture de glace de mer sur le plateau continental de Terre-Neuve et du Labrador étaient sous la normale en 2010, et ce, pour la 15^e année consécutive. La moyenne annuelle n'a jamais été aussi faible en 48 ans. Le Service international de recherche des glaces de la Garde côtière des États-Unis a signalé qu'un seul iceberg a dérivé au sud du 48^e parallèle nord jusqu'au nord des Grands Bancs au cours de l'année 2010, comparativement à 1 204 icebergs en 2009.

La glace de mer est influencée par l'oscillation de l'Atlantique Nord, une variation considérable de la pression atmosphérique dans l'ensemble de l'Atlantique Nord et un indicateur clé des conditions climatiques de la région. Les variations de l'oscillation de l'Atlantique Nord peuvent avoir une incidence directe ou indirecte sur l'écoulement glaciaire, la température océanique, la force du courant du Labrador ainsi que la répartition et la biologie des espèces marines. Un indice élevé d'oscillation de l'Atlantique Nord indique généralement des températures de l'eau plus froides, des vents du nord ouest plus forts, des températures de l'air plus fraîches et des glaces plus épaisses; ces facteurs représentaient la tendance au cours des années 1980 et 1990.

En 2010, l'indice d'oscillation de l'Atlantique Nord a atteint un creux, affaiblissant ainsi l'évacuation d'air vers l'Atlantique Nord-Ouest. Cela a donné lieu à un réchauffement à grande échelle (par rapport à 2009) partout dans l'Atlantique Nord­Ouest, de l'ouest du Groenland, en passant par l'île de Baffin, jusqu'à Terre-Neuve.

Mer de Beaufort

Comprendre le rôle de la glace au sein de l'écosystème marin constitue un défi considérable Dans la baie Franklin, un grand bras de mer du golfe Amundsen situé au sud-est de la mer de Beaufort (Territoires du Nord-Ouest), un plongeur professionnel installe un posemètre ultrasensible sous deux mètres de glace arctique afin d'en apprendre davantage sur la vie marine présente sous la face inférieure des glaces de mer. Photo : Jeremy Stewart, Pêches et Océans Canada

Rorquals à bosse dans le golfe du Saint-Laurent. Photo : Pêches et Océans Canada

Depuis la fin des années 1990, on a observé une réduction considérable de la superficie et de l'âge des glaces de mer pluriannuelles dans l'océan Arctique, y compris la partie nord ouest de la ZEGO de la mer de Beaufort. Une réduction de l'étendue des glaces pluriannuelles signifie une plus grande étendue d'eaux libres de glace aux mois d'août et de septembre. La couverture de glace présente durant l'été constitue le système de contrôle de l'environnement le plus important dans l'écosystème marin de la mer de Beaufort. En outre, les banquises plus récentes sont plus minces et plus faibles, et peuvent être plus sensibles à la tension du vent.

Une banquise plus mince peut donc influencer la circulation océanique et la répartition de la salinité à la surface, ce qui peut avoir des incidences sur le réseau trophique marin. Bien que les glaces pluriannuelles soient visiblement plus rares dans l'océan Arctique qu'il y a 20 ans, les observations n'ont indiqué aucune tendance relative à l'épaisseur des glaces de première année.

Les autres caractéristiques relatives à l'état des glaces dans la ZEGO de la mer de Beaufort au cours des cinq dernières années comprennent :

• des variations considérables, d'une année à l'autre, de l'épaisseur moyenne des glaces de première année;
• des variations considérables, d'une année à l'autre, de la concentration de glace en été (la partie de la surface de la mer qui est couverte de glace de mer de toutes les épaisseurs);
• la durée du dégagement estival des glaces sur le plateau varie de plus de deux mois;

On prévoit une tendance de 30 ans vers une diminution des glaces de mer dans l'ensemble du plateau de Mackenzie, dans le golfe Amundsen et dans le secteur canadien du bassin Canada. Toutefois, ces tendances sont minimes par rapport à l'ampleur des variations d'une année à l'autre.

Les variations d'une année à l'autre rendent encore plus difficile la détermination des facteurs de changement relatifs aux glaces de mer (c.-à-d. les variations naturelles par rapport au changement climatique).

Répercussions de la variation des glaces de mer

Golfe du Saint-Laurent

Les variations des glaces de mer peuvent avoir des répercussions d'une grande portée sur les écosystèmes marins, notamment les caractéristiques océaniques (c.-à-d. les couches d'eau et le mélange), les réseaux trophiques, ainsi que la répartition, l'habitat et la survie des organismes marins. Par exemple, la glace peut avoir des incidences directes et indirectes sur la survie des 16 espèces de baleines (cétacés) et de 7 espèces de phoques qui habitent l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent sur une base saisonnière ou annuelle. Les changements relatifs aux tendances liées à la couverture de glace, à l'englacement et à la fonte peuvent avoir des incidences sur la quantité de zooplancton et d'autres ressources alimentaires destinées aux poissons. La glace peut limiter l'accès à la surface ou réduire l'habitat d'alimentation disponible pour certains mammifères marins tout en offrant à d'autres espèces une plate-forme pour la reproduction et le repos. Le mouvement des glaces peut également prendre au piège des rorquals.

Il est difficile de prédire la réaction des mammifères marins aux changements de l'état des glaces. Dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent, il est possible que les répercussions liées à la réduction de la globalité de la couverture de glace et de sa stabilité soient les suivantes :

• Donner accès à des aires d'alimentation qui n'étaient pas accessibles auparavant;
• Causer une plus grande dispersion des mammifères marins ou avoir des incidences sur leur déplacement du nord vers le sud;
• Avoir pour effet que les cétacés présents de façon saisonnière restent plus longtemps dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent, ce qui augmente les risques de concurrence entre les phoques du Groenland, les bélugas et autres cétacés pour le zooplancton et d'autres espèces de poissons comme le capelan, le hareng et la morue;
• Accroître l'exposition à la prédation éventuelle des épaulards, qui essaient généralement d'éviter les glaces de mer puisqu'ils peuvent rester coincés à cause d'elles ou blesser leur grande nageoire dorsale;
• Avoir pour effet que les populations de phoques du Groenland en âge de reproduction se déplacent davantage vers le nord du golfe ou même à l'extérieur de celui-ci;
• Favoriser une répartition et une abondance accrues de phoque gris dans l'ensemble du golfe, et accroître les interactions avec les pêches et la transmission de parasites à des espèces de poissons d'importance commerciale;
• Augmenter les possibilités de transport des marchandises ou changer les habitudes de navigation. Un trafic maritime accru augmenterait les risques d'entrer en collision avec des mammifères marins et augmenterait l'intensité des niveaux sonores ambiants, ce qui pourrait avoir une incidence sur la communication entre les mammifères marins, surtout parmi les cétacés.

Mer de Beaufort

Depuis 2002, l'équipe chargée des études conjointes de la glace en mer mène chaque année une expédition au tourbillon de Beaufort, qui est une partie de la mer de Beaufort située au nord de l'Alaska et où les eaux circulent dans le sens horaire (en fonction des données s'étendant au-delà du pôle Nord). Cette circulation d'eau découle d'un solide système de haute pression qui crée des vents dans l'ensemble de la région.

Depuis 2003, la convergence d'origine éolienne de l'eau dont la surface présente un faible taux de salinité et la fonte des glaces pluriannuelles épaisses ont entraîné une tendance de dessalure (les eaux deviennent moins salines) des eaux de surface du tourbillon de Beaufort. La diminution de la couverture de glace sur le tourbillon signifie la présence d'une plus grande étendue d'eau libre. La surface plus sombre de l'eau libre absorbe plus d'énergie du soleil, ce qui entraîne le réchauffement de l'eau de surface, donc la diminution des glaces de mer.

Puisque l'eau chaude est moins dense (plus légère) que l'eau froide, et que l'eau plus fraîche est plus légère que l'eau salée, l'océan concerné devient de plus en plus stratifié. Cette stratification accrue de l'océan diminue le brassage de la colonne d'eau et la montée des nutriments vers la surface. Le phytoplancton, qui est le fondement du réseau trophique marin, croît dans cette zone ensoleillée près de la surface. Ce phénomène a causé une augmentation des petites algues (picoplancton) dans le bassin Canada, tant au niveau de la population totale que dans la représentation globale du phytoplancton en pourcentage, ainsi qu'une diminution de la taille des organismes de nanoplancton, qui risque d'avoir une incidence sur d'autres parties du réseau trophique.