Climat : une étude chiffre le réchauffement possible au Québec

Troupeau de caribous sur la rivière-aux-Feuilles au Nunavik, au Québec, en 2006  Photo :  Robert Fréchette

Des chercheurs parviennent pour la première fois à quantifier le lien entre les émissions de gaz à effet de serre (GES) et l'augmentation de température pour le territoire du Québec.

Un texte de Mathieu GobeilTwitterCourriel

En utilisant des modèles climatiques, Martin Leduc, spécialiste en simulation et analyse climatique au consortium Ouranos, et ses collègues sont parvenus à déterminer qu'une augmentation d'une tératonne (1000 milliards de tonnes) de CO2 dans l'atmosphère se traduit par une hausse de 3 degrés Celsius au Québec, alors que la moyenne mondiale est de 1,7 degré Celsius. 

Pour l'ensemble de la masse continentale du globe, la hausse moyenne associée à une tératonne est de 2,2 degrés Celsius. Quand on ne considère que les superficies occupées par les océans, la moyenne est de 1,4 degré d'augmentation.

Ce sont des régions de l'Arctique qui connaissent la hausse la plus marquée, avoisinant les 5 degrés Celsius.

« Au Québec, pour ce qui est de quantifier ce lien-là entre les émissions et les augmentations de température, c'est la première fois qu'on fait un lien aussi clair avec les températures locales », affirme le chercheur qui a fait ces travaux dans le cadre d'un postdoctorat à l'Université Concordia.

Les résultats, obtenus en effectuant des simulations à l'ordinateur, ont paru début janvier dans la revue Nature Climate Change.

« Dans le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat [GIEC], ce qu'on connaissait, c'était la relation entre les températures globales et les émissions. On savait qu'il y avait une relation pratiquement linéaire, un peu comme une règle de trois. À partir de la quantité d'émissions [par exemple, une tératonne de CO2 émis dans l'atmosphère], on peut directement tirer un réchauffement en température [1,7 degré]. »

Mais les chercheurs se sont rendu compte que cette relation linéaire ne tenait pas pour toutes les régions du monde, de façon uniforme. Certaines régions se réchauffent plus vite, par exemple l'Arctique, d'autres, moins.

« Maintenant, avec cette étude, si on a une quantité hypothétique de GES émise, par exemple pour les 50 prochaines années, on peut déduire localement, pour le Québec, un changement climatique, une approximation. Ça va nous donner une bonne idée de ce qui va se produire. » — Martin Leduc, spécialiste en simulation et analyse climatique à Ouranos

« Nous, au Québec, on est un petit peu en haut de la moyenne des masses continentales pour ce qui est du réchauffement », observe-t-il.

Carte montrant les hausses de températures, selon le modèle qui suppose une quantité deux fois plus grande de CO2 dans l'atmosphère sur un horizon de 20 ans. Les zones en rouge connaissent un réchauffement plus grand que la moyenne et celles en bleu foncé, un réchauffement moins important. Carte montrant les hausses de températures, selon le modèle qui suppose une quantité deux fois plus grande de CO2 dans l'atmosphère sur un horizon de 20 ans. Les zones en rouge connaissent un réchauffement plus grand que la moyenne et celles en bleu foncé, un réchauffement moins important.  Photo :  Leduc et al.

Latitude élevée

Puisque le Québec est situé plus au nord, près de l'Arctique, justement, l'augmentation de la température y est plus élevée. Le phénomène en cause est essentiellement la perte de couverture neigeuse sur le continent et la fonte de glace sur les eaux de l'Arctique, qui amplifie le réchauffement dû à l'effet de serre. Il s'agit de l'albédo, un phénomène bien connu des scientifiques.

« C'est un phénomène d'amplification. Parce que la neige et la glace ont la capacité de réfléchir l'énergie solaire, un peu comme un miroir [qui réfléchit vers l'espace]. Et au cours des années, à mesure que la glace fond, on enlève en quelque sorte ce miroir. De plus en plus d'énergie est absorbée par l'océan et la surface du continent. Ça vient amplifier le changement climatique initié par le phénomène atmosphérique de l'effet de serre. »

Les océans, eux, connaissent un réchauffement moins élevé que la surface des continents.

« L'eau a une capacité thermique plus grande que la surface des continents. Ça prend plus d'énergie pour réchauffer une certaine masse d'eau que la terre, ce qu'on appelle la chaleur spécifique. Aussi, l'énergie solaire est absorbée en profondeur dans les océans et il y a une circulation continue qui vient mélanger l'eau, une circulation causée à la fois par les différences de températures et de salinité », explique M. Leduc.

« Donc, au total, l'océan a une inertie, il se réchauffe moins vite que les continents », poursuit le chercheur.

Les impacts du réchauffement au Québec

Même s'il n'est pas un spécialiste des conséquences environnementales des changements climatiques, Martin Leduc rappelle qu'une hausse de trois degrés au cours des prochaines décennies pourrait avoir des effets négatifs importants.

« Les impacts les plus connus, dans le nord du Québec, sont, par exemple, la fonte accélérée du pergélisol. » Sur les berges de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent, les infrastructures pourraient être endommagées, mentionne-t-il. Il cite aussi l'augmentation des vagues de chaleur, qui peuvent avoir un effet négatif sur la santé d'une partie de la population. L'industrie récréotouristique et des sports d'hiver comme le ski pourraient aussi en souffrir.

On peut citer aussi la disparition d'espèces, ou encore la migration vers le nord d'insectes nuisibles aux forêts ou aux terres agricoles.

Modélisation 101

« Les cartes de changement climatique, on les fait depuis quelques années. Mais le problème est qu'on ne connaît pas la trajectoire des émissions dans le futur. On ne sait pas, par exemple, comment les pays vont se coordonner pour contrôler les émissions. Oui, il y a eu la signature d'un accord récemment à Paris qui peut nous donner une idée, mais ce n'est pas encore assez contraignant pour que nous, les scientifiques, on utilise dans nos modèles un scénario d'émission pour prévoir une hausse [précise] de températures. »

C'est pourquoi les scientifiques établissent différents scénarios pour tenter de modéliser ce qui pourrait se passer dans un avenir rapproché.

« On utilise pratiquement les mêmes modèles que ceux utilisés pour la prévision météorologique. Mais on les fait calculer plus loin dans le futur. Pas simplement une semaine », dit-il.

Ces modèles, qui fonctionnent avec des équations, tiennent compte de différentes composantes du système climatique, comme l'atmosphère, les océans, les surfaces terrestres, la glace de mer et une partie de la biosphère. Ils se basent sur des données satellites et des données aux stations météo.

« On a une image qui n'est pas parfaite, mais approximative de l'état du système climatique aujourd'hui », poursuit-il.

Il suffit d'entrer les conditions initiales et le scénario d'émissions de gaz à effet de serre. « Et on démarre le modèle. C'est comme si c'était une planète terre virtuelle, qui va évoluer selon ses lois, une approximation de la réalité », dit-il.

« Si on effectue une simulation sur 150 ans, ça peut prendre plusieurs mois de calcul. On utilise des super ordinateurs qui fonctionnent jour et nuit. La recherche est faite dans plusieurs centres de recherche de par le monde. »

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