Atelier OURANOS-CSBQ - Centre de la science de la biodiversité du Québec / Quebec Centre for Biodiversity Science

Impact et adaptation aux changements climatiques des écosystèmes et de la biodiversité

Au nom de M. Robert Siron, coordonnateur du programme ÉcoBioCC d’OURANOS et du Prof. Andrew Gonzalez, Directeur du Centre de la Science de la Biodiversité du Québec, il nous fait plaisir de vous inviter à l’atelier sur les impacts et l’adaptation aux changements climatiques des écosystèmes et de la biodiversité. Cet atelier se tiendra le 11 décembre 2013 au New Résidence Hall, 3625 Avenue du Parc, Montréal, Québec, H2X 3P8 de 8h30 à 17h30. L’atelier comme le colloque CSBQ sont ouvert au public: le site d’inscription en ligne est maintenant ouvert.

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Bilan et perspectives du programme ÉcoBioCC d’Ouranos

Les chercheurs responsables de projets financés dans le cadre du programme ÉcoBioCC d’Ouranos, sont invités à apporter leur contribution pour dresser un premier bilan de l’expérience et discuter des perspectives de ce programme. Cet atelier est en effet une étape importante dans le processus de synthèse et de renouvèlement de la programmation ÉcoBioCC d’Ouranos. Tous les projets seront présentés à cette occasion à travers plusieurs panels thématiques reflétant les priorités de recherche de ce programme.

Programme de l’atelier

1. Ouverture (8:30)

Prof. Andrew Gonzalez, Directeur du Centre de la Science de la Biodiversité du Québec

Le contexte du renouvèlement du programme EcoBioCC par Robert Siron, OURANOS

Bio

Robert Siron possède une Licence en chimie, et une Maitrise et un Doctorat en océanographie de l’Université de Marseille (France). Arrivé au Québec en 1988 comme stagiaire postdoctoral, il débute sa carrière de chercheur en écotoxicologie marine à l’INRS-Océanologie à Rimouski. De 1995 à 1998, il dirige plusieurs projets de vulgarisation scientifique pour divers organismes. Il joint ensuite Pêches et Océans Canada pour mettre en place l’Observatoire du Saint-Laurent. De 2001 à 2008, il poursuit sa carrière de gestionnaire scientifique à la Direction des politiques et planification des océans à Ottawa, où il a coordonné le programme national sur la qualité du milieu marin, a contribué à la stratégie sur les océans du Canada, puis a supervisé le cadre de gestion basée sur les écosystèmes. Avec Ouranos depuis mars 2009, il coordonne la programmation scientifique du Plan d’action sur les changements climatiques du Gouvernement du Québec. Il est aussi en charge du programme Écosystèmes, biodiversité et changements climatiques qui a déjà soutenu la réalisation de plus de 15 projets de recherche sur les impacts et l’adaptation aux changements climatiques dans ce domaine.

Résumé

En 2010, Ouranos lançait un nouveau programme thématique en Impacts et adaptation pour aborder de manière structurée les enjeux sur les écosystèmes, la biodiversité et les changements climatiques (ÉcoBioCC) et pouvoir répondre aux besoins en R&D de ses membres dans ce domaine. Quatre ans plus tard, à travers plus de 15 projets de recherche financés en grande partie par le Plan d’action sur les changements climatiques du gouvernement du Québec et à sa mesure 26 pilotée par Ouranos, ce programme a permis d’acquérir de nouvelles connaissances sur les impacts des changements climatiques sur des espèces d’intérêt (exploitées, menacées, envahissantes et nuisibles) et sur certains écosystèmes importants (p. ex. nordiques, aquatiques, agricoles) et aussi d’étudier quelques approches de conservation et leur rôle dans l’adaptation aux CC (aires protégées, corridors écologiques, suivi de la biodiversité). Le programme a permis aussi de mieux cerner le rôle et les bénéfices des services écologiques dans l’adaptation de la société aux CC. Ces nouvelles connaissances sont les fondements scientifiques sur lesquels devront s’appuyer les mesures d’adaptation. Cette conférence d’introduction dresse le bilan du programme jusqu’à ce jour, un programme qui est en renouvèlement pour valider les priorités de recherche d’une nouvelle phase de développement pour 2013-2020, en lien avec la Stratégie gouvernementale d’adaptation aux changements climatiques et le nouveau Plan d’action sur les changements climatiques.

Bilan gouvernemental de la mise en œuvre du programme « Écosystèmes, Biodiversité et Changements Climatiques » du consortium Ouranos par Sabrina Courant, Service de l’expertise en biodiversité, Direction du patrimoine écologique et des parcs, Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP)

Bio

Sabrina Courant est chargée de projet en biodiversité au sein de la Direction du patrimoine écologique et des parcs (DPEP) du ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP). Elle a obtenu son baccalauréat en biologie à l’Université de Rennes en France, son DESS en gestion de la faune à l’Université du Québec à Rimouski (UQAR) et sa maîtrise en biologie à l’Université du Québec à Montréal (UQAM). Durant son doctorat à l’Université Laval, elle a étudié le comportement d’approvisionnement social du bison des plaines. Elle a travaillé chez Réseau Environnement pendant 7 mois comme coordonnatrice du secteur Biodiversité ainsi que du secteur Air et Changements climatiques, période durant laquelle elle s’est intéressée au dossier des services écologiques. Depuis son entrée au MDDEFP en septembre 2013, elle est en charge de divers dossiers relatifs à la biodiversité, tels que les services écologiques, les changements climatiques, la Convention sur la diversité biologique et les OGM. Elle représente le MDDEFP sur divers comités interministériels et sur le groupe de travail fédéral-provincial-territorial sur la biodiversité. Elle siège aussi au comité de programme du PACC ÉcoBioCC pour la DPEP.

Résumé

Depuis le début des années 2000, le gouvernement du Québec s’est résolument engagé dans une démarche proactive visant à mieux connaître les impacts des changements climatiques et contribuait, avec ses partenaires, à la création du consortium Ouranos sur la climatologie régionale et l’adaptation aux changements climatiques en 2001. Cinq ans plus tard, le gouvernement du Québec dévoilait son Plan d’action 2006-2012 sur les changements climatiques dont la mesure 26 visait à soutenir la programmation du consortium Ouranos, portant notamment sur la thématique « Biodiversité et écosystèmes », afin de répondre à des besoins de recherche gouvernementaux précis en matière d’adaptation aux changements climatiques. Alors qu’un nouveau Plan d’action 2013-2020 sur les changements climatiques entre en action, la tenue de cet atelier offre la possibilité au Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs de faire le point sur les projets mis en place dans le cadre de la mesure 26 du PACC 2006-2012. Cette conférence, fruit de la collaboration de diverses directions concernées, est une synthèse des principaux résultats d’intérêt pour le Ministère, la mise en œuvre des recommandations issues des 14 projets d’ÉcoBioCC, et les enjeux ministériels identifiés pour la suite du programme en lien avec le Plan d’action 2013-2020 sur les changements climatiques.

2. Panels: bilan des connaissances acquises et des recommandations effectuées

Thème 1: espèces et communautés

Panel modéré par Anouk Simard, Direction de la biodiversité et des maladies de la faune (DBMF), Direction générale de l’expertise sur la faune et ses habitats (DGEFH). Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP)

Changements climatiques et biodiversité du Québec: vers un nouveau patrimoine naturel par Dominique Berteaux, Chaire de recherche du Canada en biodiversité nordique, UQAR

Bio

Dominique Berteaux a obtenu un doctorat en biologie à l’Université de Sherbrooke en 1996. Il a ensuite été chercheur postdoctoral à l’Université Laval et à l’Université de l’Alberta avant de devenir professeur en biologie de la faune à l’Université McGill en 1999. Il est depuis 2002 professeur en écologie à l’Université du Québec à Rimouski. Après avoir été, de 2002 à 2011, titulaire de la chaire de recherche du Canada junior en conservation des écosystèmes nordiques, il est depuis 2012 titulaire de la chaire de recherche du Canada senior en biodiversité nordique. Le Dr Berteaux est membre du Groupe de recherche sur les environnements nordiques BORÉAS, qu’il a dirigé de 2008 à 2012, ainsi que du Centre d’études nordiques et du Centre de la science de la biodiversité du Québec. Il a créé en 2009 le Programme de formation FONCER du CRSNG en sciences environnementales nordiques (EnviroNord), qu’il dirige depuis. Les recherches du Dr Berteaux portent sur l’écologie des mammifères, le fonctionnement des écosystèmes et l’effet des changements climatiques sur la biodiversité. Ses travaux se déroulent surtout au Québec, au Yukon et au Nunavut. Il dirige depuis 2007 le projet CC-Bio sur les effets des changements climatiques sur la biodiversité du Québec.

Résumé

Le projet CC-Bio (http://cc-bio.uqar.ca/) a mobilisé 40 personnes depuis 2007, venues d’universités, ministères, agences gouvernementales, associations de naturalistes et organismes de protection de la nature. Nous avons rassemblé des informations sur plus de 750 espèces (arbres et autres plantes, oiseaux, amphibiens) puis nous avons évalué comment leur phénologie et répartition ont été affectées par les changements climatiques récents. Nous avons ensuite élaboré des modèles de niches pour projeter la répartition future potentielle de ces espèces en 2050 et 2080, selon différents scénarios climatiques. Les espèces répondent déjà aux changements climatiques: les oiseaux migrateurs ont devancé leur arrivée printanière et la répartition de certaines espèces s’est étendue vers le nord. Nos projections annoncent un déplacement important d’aires de répartition, surtout chez les animaux. Selon l’hypothèse du paradoxe de la biodiversité nordique, une augmentation future de la biodiversité est attendue dans nos écosystèmes nordiques. Le réchauffement devrait aussi provoquer des déséquilibres écologiques, car la capacité d’adaptation des espèces est très variable. De nombreuses réflexions émergent de ces recherches sur le plan de l’adaptation. Nous avons décrit le contexte et les résultats de nos recherches dans un livre synthèse à paraître en janvier 2014 aux Presses de l’Université du Québec. La conférence est structurée selon ce livre et en fait une présentation détaillée.

Impacts des changements climatiques sur l’expansion des roselières dans le fleuve Saint-Laurent par Claude Lavoie, directeur de l’École supérieure d’aménagement du territoire et de développement régional de l’Université Laval

Bio

Claude Lavoie est biologiste et titulaire d’un doctorat en biologie de l’Université Laval. Il est le directeur de l’École supérieure d’aménagement du territoire et de développement régional de l’Université Laval, où il enseigne d’ailleurs depuis 1996. Il est un spécialiste de l’écologie et de la gestion des plantes envahissantes, particulièrement dans les milieux humides et en bordure des routes. À cet effet, il dirige les destinées du groupe de recherche PHRAGMITES, groupe de recherche multi-universitaire sur le roseau commun envahisseur. Il travaille aussi sur les conséquences des changements climatiques sur la dissémination d’espèces nuisibles et sur le développement d’outils d’aide à la décision sur les plantes envahissantes.

Résumé

Les changements climatiques et l’introduction d’espèces exotiques envahissantes font partie des principales menaces au maintien de la biodiversité. Le roseau commun, la plante la plus envahissante des marais nord-américains, pourrait être l’une des espèces qui profiteront des conditions nouvelles créées par le réchauffement du climat. Les vasières du fleuve Saint-Laurent qui seraient exondées à un rythme de plus en plus rapide au cours des prochaines décennies risquent d’être particulièrement propices à la prolifération du roseau. L’objectif de ce travail était de développer un modèle d’habitat permettant de cartographier la répartition potentielle des roselières du fleuve Saint-Laurent dans les conditions climatiques actuelles et de prédire, à l’aide de ce modèle, la répartition future des roselières, en tenant compte de deux scénarios de changements climatiques associés aux conditions simulées de l’an 2050. La construction du modèle d’habitat a requis plusieurs étapes (collection des données sur la répartition des roselières, détermination des paramètres qui font en sorte qu’une roselière surgisse, utilisation et validation d’un modèle écohydraulique, etc.). Les roselières du fleuve Saint-Laurent couvrent (2010) au total un peu plus de 200 ha, ce qui est peu par rapport à la superficie totale des milieux humides présents entre le lac Saint-Louis et le lac Saint-Pierre (18 500 ha). Par contre, le modèle d’habitat suggère que les conditions climatiques actuelles sont déjà propices à une expansion considérable des roselières. Le phénomène risque d’être particulièrement remarquable au lac Saint-Pierre où les roselières pourraient éventuellement augmenter leurs superficies par un facteur de 100, ce qui ferait de cet élargissement du fleuve le lieu du plus vaste complexe de roselières sur le continent nord-américain avec plus de 13 000 ha. Les changements climatiques qui sont attendus au cours des 50 prochaines années risquent d’exacerber le phénomène de l’expansion des roselières, surtout en raison d’une baisse du niveau d’eau du fleuve qui exondera encore davantage de vasières propices à la germination des graines. L’expansion des roselières consécutive aux changements climatiques risque d’être particulièrement palpable au lac Saint-Louis et aux îles de Contrecœur où les superficies potentielles à la germination pourraient augmenter de 40 à 50 % par rapport à leur importance actuelle. Considérant l’importance écologique des milieux humides et leur rareté, de même que les difficultés associées à l’éradication des grands massifs de roseau, il est préférable d’opter pour des mesures préventives pour freiner, ou du moins ralentir le plus possible le processus d’invasion. Les perturbations dans les milieux humides devraient être, dans la mesure du possible, évitées, car ce sont souvent elles qui facilitent l’établissement du roseau par graines (perturbation des sols). Si des travaux doivent être effectués dans des marais, les sols dénudés devraient être revégétalisés le plus rapidement possible. L’utilisation d’herbicides, actuellement proscrite en milieu humide, pourrait être une avenue intéressante pour des interventions ciblées (quelques mètres carrés) en début d’envahissement.

La répartition de la souris à pattes blanches et l’émergence de la maladie de Lyme au Québec par Virginie Millien, Musée Redpath et département de biologie, Université McGill

Bio

Virginie Millien est professeur et conservatrice au Musée Redpath de l’Université McGill depuis 2008. Sa recherche porte sur les effets des changements environnementaux sur les patrons de distribution et de diversité morphologique de mammifères.

Résumé

Virginie Millien, Andrew Gonzalez, Francois-Joseph Lapointe, Nicholas Ogden

Nous avons étudié comment le vecteur de la maladie de Lyme progresse sur le territoire québécois dans le temps et dans l’espace, et afin d’évaluer dans quelles mesures les changements climatiques et la fragmentation de l’habitat de la souris à pattes blanches (Peromyscus leucopus) favorisent cette expansion. Nous avons constaté que cette espèce a progressé à un taux de ~ 10km par an au cours des dernières décennies. L’utilisation d’une espèce modèle de distribution, nous permet de prévoir que le climat sera favorable pour P. leucopus dans la plupart du Québec en 2050. Toutefois, en utilisant les marqueurs moléculaires et des modèles de connectivité des habitats, nous avons détecté de fortes barrières à cette dispersion. Ces résultats ont été comparés avec la distribution des tiques et la prévalence de la maladie de Lyme dans nos sites d’étude pour mieux caractériser l’influence de P. leucopus sur l’émergence de la maladie de Lyme. Nos résultats permettront d’améliorer les modèles de propagation de la maladie de Lyme et d’informer sur les risques actuels et futurs de santé publique que posés la maladie de Lyme au Québec.

Biodiversité de la flore vasculaire et invasculaire de la Baie James et évaluation de leurs vulnérabilités face aux changements climatiques par Nicole Fenton, Francine Tremblay, Maryse Marchand et Yves Bergeron, Institut de recherche sur les forêts, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT)

Bio

Nicole Fenton est spécialiste de l’écologie des bryophytes et chercheur associée à l’UQAT. Plus spécifiquement, elle s’intéresse à la fois à l’influence de la forêt et son aménagement, à la diversité et au fonctionnement de la communauté muscinale et de l’influence des bryophytes sur la fonction des forêts naturelles et aménagées.

Les travaux de Francine Tremblay touchent à la génétique des arbres forestiers. Une partie des efforts du laboratoire sont consacrés à des études sur la phylogéographie et la structure des populations à l’aide de différents marqueurs moléculaires.

Résumé

Nicole Fenton, Francine Tremblay, Maryse Marchand et Yves Bergeron

Institut de recherche sur les forêts Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 445 boul. de l’Université, Rouyn-Noranda, Qc. canada J9X 5E4

Dans ce projet nous visions à mieux comprendre comment les facteurs climatiques et les caractéristiques d’habitat influencent la répartition actuelle de la richesse des flores vasculaire et invasculaire des écosystèmes nordiques afin de mieux évaluer l’impact des changements climatiques sur leur répartition future. Plus spécifiquement nos objectifs étaient; 1) de mettre à jour, à partir des données existantes, une base de données taxonomiques numérisée de la flore du territoire de la Baie James; 2) d’évaluer l’impact du gradient climatique sur la richesse actuelle de la flore des écosystèmes terrestres sur ce territoire; 3) d’Identifier les espèces clés potentiellement vulnérables aux changements climatiques; 4) de modéliser à l’aide des scénarios climatiques du MRCC la répartition future d’espèces clés dont l’aire actuelle de distribution est liée au gradient climatique. Nous avons procédé à la numérisation des données sur la répartition des espèces vasculaires et invasculaires à partir des inventaires qui ont été réalisés sur le territoire de la Baie James et les données d’inventaires écologique du Ministère des ressources naturelles du Québec récoltées au sud et au nord de la limite nordique de la forêt commerciale. L’analyse de la des espèces en fonction des variables climatiques démontre que, parmi les espèces répertoriées, huit atteignent leur limite sud et 65 leur limite nord à l’intérieur du territoire de la Baie James. Nos résultats indiquent que la richesse des strates répond simultanément au climat, principalement les précipitations, et à l’intervalle de retour des perturbations naturelles. La répartition des espèces sous divers scénarios climatiques montre une augmentation de la richesse de la flore vasculaire au nord et une baisse pour la flore invasculaire (lichens). Globalement nos résultats ont montré que la richesse en espèces sur les territoires nordiques serait affectée à la fois par l’impact direct du climat et l’impact indirect du climat sur le régime des perturbations (cycle de feu).

Thème 2: écosystèmes et habitats

Panel modéré par Marcel Darveau, Chef conservation boréale et recherche pour le Québec, Canards Illimités Canada

Influence des changements climatiques sur l’utilisation de l’espace du caribou migrateur (Rangifer tarandus caribou) du Québec-Labrador par Christian Dussault, Direction de la faune terrestre et de l’avifaune, Direction générale de l’expertise sur la faune et ses habitats, Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs du Québec (MDDEFP)

Bio

Christian a obtenu son baccalauréat à l’Université du Québec à Rimouski et sa maîtrise à l’Université du Québec à Trois-Rivières. Durant son doctorat à l’Université Laval, il a étudié l’orignal et l’impact des coupes forestières sur la faune terrestre. Il a travaillé comme attaché de recherche pendant 2 ans à l’université Laval et 5 ans à l’université du Québec à Rimouski, période durant laquelle il s’est intéressé aux populations surabondantes de cervidés et aux relations entre la faune et les activités humaines. Il est biologiste au ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs depuis 7 ans. Il coordonne, en collaboration avec les universités, divers projets de recherche sur les grands mammifères.

Résumé

Le caribou migrateur représente un élément central de l’écologie des milieux nordiques et est au cœur de la culture et de l’économie de cette région. Lors des 25 dernières années, l’abondance et la distribution saisonnière des troupeaux Rivière-George (TRG) et Rivière-aux-Feuilles (TRAF) du nord du Québec-Labrador ont varié de façon importante. Il y a toutefois peu d’informations sur les facteurs qui pourraient expliquer ces variations, notamment les effets des changements climatiques. Compte tenu de l’ampleur des changements climatiques anticipés et plus particulièrement dans les milieux nordiques, il est essentiel de se préoccuper de leurs effets sur le caribou afin d’assurer une saine gestion des populations, tant dans une optique de conservation que d’exploitation. Afin de mieux comprendre l’influence des conditions climatiques et des variables environnementales sur la phénologie de la migration et sur la sélection de l’habitat lors de la migration, nous avons, dans un premier temps, développé une approche pour définir les patrons de migration et identifier les départs et arrivées en migration, basée sur les changements dans la structure des déplacements. Appliquée aux données satellitaires issues de 25 années de suivi des deux troupeaux, soit 252 femelles pour le TRG et 150 femelles pour le TRF, elle nous a permis d’identifier 698 trajets migratoires au printemps et 813 à l’automne. Nous avons alors pu mettre en évidence que les patrons de migrations printanière et automnale des caribous, très variables dans les années 1990, tendaient à se stabiliser lors des dernières années aussi bien pour le TRG que pour le TRF. Ces changements observés dans les trajets de migration se sont produits simultanément aux changements démographiques des deux troupeaux qui se sont traduits notamment par des modifications dans l’utilisation des aires d’hivernages. À l’aide du Modèle Régional Canadien du Climat nous avons par ailleurs pu montrer un impact du climat sur la phénologie des migrations printanières et automnales. L’arrivée sur les aires de mise bas était retardée lors de printemps hâtifs, une fonte des neiges et une débâcle précoces augmentant le coût des déplacements, tandis que l’arrivée sur les aires d’hivernage était plus rapide lors d’hivers tardifs, l’absence de neige au sol facilitant la migration. Les caractéristiques de la neige affectant le coût des déplacements et l’accès aux ressources, les changements climatiques anticipés pourraient donc affecter les composantes biodémographiques des caribous migrateurs du Québec-Labrador. Dans le contexte actuel de déclin des populations de caribous, l’intégration des composantes climatiques dans les analyses de l’utilisation de l’espace des caribous migrateurs est essentielle pour comprendre les changements observés dans les patrons de migrations et ainsi mieux orienter les décisions entourant la gestion et la conservation des troupeaux du Québec.

Modélisation hydrogéologique et modélisation des populations de salamandres sur le mont Covey Hill: perspectives pour la conservation des habitats dans un contexte de changements climatiques, par by Marie Larocque, Département des sciences de la Terre et de l’atmosphère, UQAM.

Bio

Marie Larocque est hydrogéologue et professeure au département des sciences de la Terre et de l’atmosphère de l’UQAM depuis 2000. Elle dirige le Réseau québécois sur les eaux souterraines dont la mission est de consolider et d’étendre les collaborations entre les chercheurs et les utilisateurs de connaissances sur les eaux souterraines. Ses travaux de recherche portent sur la caractérisation des aquifères et sur les interactions entre les eaux souterraines et les eaux de surface, notamment au niveau des milieux humides. Elle s’intéresse en particulier à comprendre les effets des changements climatiques sur la dynamique et le renouvellement des eaux souterraines. Elle apporte une contribution importante à ces problématiques par la caractérisation des milieux sur le terrain et par l’utilisation de la modélisation mathématique.

Résumé

Marie Larocque¹, Lael Parrott², David Green³, Martin Lavoie⁴, Stéphanie Pellerin⁵, Jana Levison⁶, Philippe Girard⁷ et Marie-Audray Ouellet¹

¹ Centre ESCER, Département des sciences de la Terre et de l’atmosphère, Université du Québec à Montréal^{; 2} Irving K. Barker School of Arts and Science, University of British Columbia^{; 3} Musée Redpath, Université McGill^{; 4} Centre d’études nordiques, Université Laval^{; 5} Institut de recherche en biologie végétale, Jardin botanique de Montréal^{; 6} School of Engineering, Université de Guelph^{; 7} Département de géographie, Université de Montréal

Les changements climatiques observés et anticipés sont considérés comme une grave menace à la biodiversité. Déjà connues comme ayant un statut précaire, les espèces vulnérables ou menacées sont d’autant plus sensibles à des modifications de leur habitat. L’exemple de la salamandre sombre des montagnes (Desmognathus ochrophaeus) au mont Covey Hill est typique de cette problématique. L’habitat de cette espèce est intimement lié aux résurgences d’eau souterraine dont la dynamique hydrologique est contrôlée indirectement par le climat, par l’entremise de la recharge en eau souterraine. Toutefois, le contrôle qu’exercent les variables hydrologiques sur le maintien de cette population de salamandres est à peu près inconnu. Ce projet visait une application de la modélisation hydrologique et écologique sur le Laboratoire naturel du mont Covey Hill, un site d’environ 150 km² instrumenté pour le suivi de variables hydrologiques et des populations de salamandres, permettant de mettre en place des stratégies de conservation visant à promouvoir la résilience de ce milieu naturel en présence de changements climatiques. L’analyse paléoécologique a mis en évidence une tendance à la baisse de la recharge de 1900 à 2010. Cette évolution tend toutefois à s’inverser au cours des dernières décennies. Les scénarios climatiques fournis par Ouranos indiquent que le climat futur (horizon 2050) sera significativement plus chaud et plus humide qu’aujourd’hui. L’intensité des précipitations devrait aussi augmenter de manière significative. Une simulation des écoulements souterrains sur l’ensemble de la colline avec le modèle MODFLOW a montré que les niveaux piézométriques, les débits aux résurgences et les débits de base des cours d’eau pourraient augmenter significativement à l’horizon 2050. Une simulation des écoulements souterrains réalisée à l’aide du modèle entièrement couplé HydroGeoSphere sur une petite portion de la face nord de la colline a permis de simuler la dynamique hydrologique des habitats de salamandres. Les résultats montrent que le débit moyen des résurgences et le nombre de jours d’activité de celles-ci augmenteront pour la majorité des scénarios de climat futur étudiés. Le modèle de cycle de vie des salamandres de ruisseaux développé dans ce projet (modèle centré sur l’individu) permet de reproduire un ensemble de caractéristiques physiologiques, écologiques et comportementales typiques des salamandres de ruisseaux. Le modèle est également en mesure de reproduire la variabilité des durées de phases de développement des salamandres, de même que de reproduire convenablement les densités d’adultes observées en nature. La combinaison de ce modèle avec les résultats du modèle HydroGeoSphere a permis de simuler la progression des populations de salamandres sombres des montagnes sur le mont Covey Hill en fonction des scénarios climatiques futurs. Les résultats indiquent une augmentation significative de l’abondance des salamandres sombres des montagnes à toutes les résurgences étudiées. Cette augmentation s’accompagne d’une diminution significative de la probabilité d’extinction des salamandres aux résurgences aux plus hautes altitudes sur la colline. Le modèle a par ailleurs mis en évidence une accélération significative du cycle de vie et un allongement de la période de reproduction. L’ensemble des résultats montre l’importance de mettre en place des mesures de conservation qui permettent de favoriser la recharge sur l’ensemble du mont Covey Hill, au-delà des zones de protection immédiates entourant les sites où les salamandres ont été observées, et de manière plus continue que les zones de conservation prioritaires déjà identifiées. En raison des conditions favorables pour les salamandres dans un climat futur, les initiatives de conservation devraient être orientées vers la réduction des impacts des perturbations connues et déjà identifiées.

Évolution des hauts marais de l’estuaire d’eau douce du Saint-Laurent et stratégies de protection des espèces en situation précaire dans une perspective de changements climatiques par N ajat Bhiry, Université laval, Danielle Cloutier, Département de géographie, Université Laval, et Line Couillard, biologiste et responsable de l’équipe biodiversité, Ministère du développement durable, de l’environnement, de la faune et des parcs (MDDEFP)

Bio

Mme Najat Bhiry est Directrice du Centre d’études nordiques et professeure titulaire au Département de géographie de l’Université Laval (Québec, Canada). Elle a une double expertise: une première en géologie du Quaternaire (géomorphologie, stratigraphie, sédimentologie et micromorphologie) et une seconde, en paléoécologie végétale. Ses principaux thèmes de recherches sont : 1) Impact des changements climatiques sur la dynamique des milieux humides nordiques ; 2) Relation Homme-Environnement au Nunavik, au Nunatsiavut et en Islande, 3) Processus géomorphologiques et leur rôle dans la dynamique des rivières, et 4) Dynamiques morphosédimentologique actuelle et passée des marais intertidaux du fleuve Saint-Laurent. Sa double expertise lui permet d’assurer à ses nombreux étudiants une formation pluridisciplinaire solide axée sur des sujets d’actualité et d’établir des collaborations étroites avec des chercheurs de différents horizons tant à l’échelle nationale et qu’à internationale. Mme Bhiry fut directrice des Programmes de 2e et de 3ecycles en Sciences géographiques (2004-2010) et du Programme de Biogéosciences de l’environnement (2009-2010).

Mme Danielle Cloutier est chargée d’enseignement au programme de maîtrise en biogéosciences de l’Environnement de l’Université Laval (Québec, Canada). Elle détient un baccalauréat en biologie, une maîtrise en géographie (géomorphologie littorale) et un doctorat en océanographie (géologie marine). La formation multidisciplinaire de madame Cloutier lui confère l’expertise indispensable à l’étude des problématiques actuelles touchant l’environnement, et en particulier les environnements aquatiques. Au cours de sa carrière, madame Cloutier a eu l’occasion de coordonner et participer à des projets d’envergure nationale et internationale (Canada, Italie, Pays de Galles, Afrique-Sénégal), dont l’étude des marais côtiers, l’installation d’émissaires en mer, le dragage et l’évaluation de la qualité des sédiments, etc. Elle possède également une expertise sur les déversements d’hydrocarbures en eau froide et en présence de glace (interaction pétrole glace-sédiments). En collaboration avec la Garde côtière canadienne, elle a une méthode d’intervention permettant la dispersion des hydrocarbures déversés en mer en présence de glace. Ses principaux intérêts et thèmes de recherche portent sur 1) La dynamique sédimentaire des marais intertidaux du fleuve Saint-Laurent; 2) La gestion et la revalorisation des sédiments dragués en milieu fluvial et 3) Interaction pétrole-glace-sédiments et devenir du pétrole dans les eaux caractérisées par la présence de glaces.

Mme Line Couillard est chef d’équipe au sein de la Direction du patrimoine écologique et des parcs du ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP). Elle détient un baccalauréat en biologie et une maitrise en écologie végétale. Ses principaux intérêts et champs d’expertise portent sur les plantes menacées ou vulnérables du Québec, les communautés végétales des milieux humides et la végétation du nord du Québec. Elle coordonne la mise en œuvre de la Loi sur les espèces menacés ou vulnérables ainsi que les activités d’acquisition de connaissances et de protection des plantes menacées ou vulnérables du Québec. Elle est l’auteur principal ou co-auteur de plusieurs guides d’identification et plans de conservation sur ces espèces. Le projet présenté dans le cadre de cet atelier a été réalisé pour donner suite à une des recommandations énoncées dans ces plans de conservation, à savoir mieux documenter l’érosion des marais de l’estuaire d’eau douce du Saint-Laurent, considéré comme une menace à la survie de trois espèces menacées, un phénomène susceptible de s’accentuer avec les changements climatiques.

Résumé

Danielle Cloutier, Najat Bhiry et Line Couillard

Les marais intertidaux de l’estuaire d’eau douce du fleuve Saint-Laurent abritent plusieurs plantes endémiques dont certaines sont actuellement en situation précaire. Ces marais sont affectés par de l’érosion et/ou de la submersion induisant ainsi une perte d’habitat pour ces espèces. Les changements climatiques en cours et anticipés sont susceptibles d’accentuer ce phénomène et par le fait même la perte d’habitat pour les espèces en situation précaire. Selon diverses observations de terrain, l’érosion est très active dans l’estuaire d’eau douce et de grands radeaux de végétation sont arrachés et évacués par les marées d’équinoxe, les fortes tempêtes ou encore par la glace. L’impact et surtout les causes de ces processus dans cette portion du Saint-Laurent demeurent, à ce jour, peu documentés. Il s’agit donc ici, d’une première étude détaillée sur le sujet dont l’objectif principal vise à documenter la dynamique des marais de Saint-Augustin-de-Desmaures, de Beaumont, de Château-Richer et de l’Isle-aux-Grues et à identifier les principaux facteurs de leur évolution afin de permettre au MDDEFP d’adapter ses stratégies de sauvegarde des espèces menacées ou vulnérables et de la biodiversité de ce secteur.

Les principaux résultats montrent que l’érosion des hauts marais de l’estuaire d’eau douce est de l’ordre de quelques cm/mois dans tous les sites et a été causée par différents phénomènes dont la tempête Irène caractérisée par de forts vents (> 62 km/h) et d’abondantes précipitations (80 mm). Le second est lié au départ des glaces en avril 2012, qui a contribué à l’érosion du haut marais, en arrachant des radeaux de végétation. L’évolution historique des sites à l’étude a mis en évidence une diminution de la superficie du schorre supérieur généralement accompagnée d’une augmentation de celle du schorre inférieur. Par ailleurs, la végétation des quatre marais étudiés se présente sous la forme de zones distinctes disposées parallèlement à la rive selon un gradient de submersion. Des trois espèces floristiques menacées ciblées par le projet, deux apparaissent plus vulnérables à l’érosion des marais : le gentianopsis de Victorin et la cicutaire de Victorini qui croissent à proximité ou de part et d’autre du talus d’érosion.

L’intégration des résultats par le biais d’analyses statistiques a permis d’établir des liens significatifs entre la durée de l’englacement, la hauteur du talus, la fréquence de submersion et l’érosion du talus. De même, les résultats montrent que la combinaison et la simultanéité de certaines variables clés (ex. : force et intensité des vents, précipitations et hauts niveaux d’eau) peuvent générer une forte érosion du talus.

Importance des refuges thermiques pour le saumon et la truite en périodes de canicule : Méthodes de détection, impacts biologiques et prospective climatique par Michel Lapointe, Département de Géographie, Université McGill

Bio

Michel Lapointe est professeur au Département de Géographie de l’Université McGill. Géomorphologue fluvial (PhD, UBC 1990) et ancien Directeur Scientifique du CIRSA (le Centre interuniversitaire de recherche sur le saumon atlantique).

Résumé

Ce projet de recherche, qui fut réalisé de 2009 à 2013, porta sur les refuges thermiques estivaux en rivière, habitats critiques en période de canicule pour certaines populations de poissons d’eau froide, dont le Saumon atlantique et l’Omble de Fontaine. Dans un contexte de multi-usage des rivières et de changement climatique, la gestion des écosystèmes fluviaux exige le développement d’outils permettant de mieux identifier et préserver les tronçons de rivières contenant ces habitats refuges, invisibles et donc mal connus, de prévoir leur vulnérabilité au réchauffement global et de proposer des mesures de mitigation ou d’adaptation. Le projet a eu pour partenaires Ouranos, Hydro-Quebec et le CRSNG et découle d’une collaboration entre 8 chercheurs de 4 universités et Instituts, membres du CIRSA, le Centre Interuniversitaire de Recherche sur le Saumon Atlantique et du Canadian Rivers Institute au Nouveau Brunswick. Des approches techniques et des modèles y ont été développés pour la détection (par InfraRouge aéroportée) et pour l’analyse spatiale de ces habitats refuges (localisation, variabilité temporelle), pour la caractérisation des divers types de refuges thermiques et des processus respectifs qui les contrôlent et aussi pour clarifier les conditions d’utilisation de ces habitats par les poissons. Ces outils permettront aux gestionnaires de la ressource d’estimer l’importance de ces refuges thermiques pour la survie de diverses populations de saumon atlantique et de modéliser le sort des divers types de refuges thermiques dans un contexte de changements climatiques. Finalement , dans une perspective de mitigation ou d’adaptation, nous avons pu analyser par modélisation hydraulique l’efficacité pratique de dispositifs permettant éventuellement la création de refuges thermiques artificiels dans des secteurs d’habitats vulnérable au réchauffement , productifs en juvéniles de saumon mais trop dépourvus de refuges.

Atlas de la biodiversité nordique du Québec par Frédéric Poisson,Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP) et Robert Siron, OURANOS

Bio

Frédéric Poisson détient une formation de base en écologie et une maîtrise en biologie de l’Université Laval. Il travaille depuis 2000 à la Direction du patrimoine écologique et des parcs du MDDEFP. Son principal mandat consiste à l’analyser, au moyen de la cartographie écologique du territoire, plusieurs problématiques telles la mise en place et la caractérisation du réseau d’aires protégées, l’analyse des paysages et des milieux humides. Il est professeur associé à l’université Laval et responsable du cours de « Gestion écologique du territoire ». De 2009 à 2012, il a été le coordonnateur au ministère du projet d’Atlas de la biodiversité du Québec nordique.

Résumé

Le projet d’Atlas de la biodiversité du Québec nordique, a été financé conjointement par le gouvernement du Québec, la fondation Prince Albert II de Monaco et le Consortium Ouranos. Le but du projet est d’étudier la biodiversité d’un territoire de plus de 1,2 million de kilomètres carrés et de mener cette étude en tenant compte des changements climatiques. L’analyse des inventaires disponibles associée aux districts écologiques a permis de traiter la portion de connaissance des écosystèmes du territoire pilote de la Côte-Nord.

La majeure partie des fonds du Consortium Ouranos aura été utilisée pour tester des modèles climatiques plus fins que celui du MRCC au 45km. Le MRCC 15km semble celui qui permettrait le mieux de répondre au besoin du projet d’Atlas compte tenu de l’échelle de la maille territoriale choisie. S’il a été possible d’utiliser les données de façon qualitative pour dégager des patrons spatiaux climatiques, de nouvelles analyses à partir des données provenant des stations météo s’avèrent nécessaire pour minimiser l’existence des biais. Le manque de stations au nord du 49e parallèle est un problème majeur soulevé pour l’obtention de modèles à fines échelles assez robustes pour permettre d’utiliser les données de façon quantitative. Le projet d’Atlas a permis d’identifier les lacunes et de bien cerner les besoins futurs en termes de données climatiques sur le Nord du Québec.

Une partie des fonds a permis de mettre sur pieds des partenariats entre le MDDEFP et des groupes de recherches qui poursuivent des buts communs : RegroupementQuébecOiseaux, CSBQ, UQAT, UQAR.

Thème 3: services écologiques

Panel modéré par Alison Munson, Département des sciences du bois et de la forêt, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique de l’University Laval

Contribution de systèmes agro-forestiers multifonctionnels à la capacité d’adaptation aux CC des agro-écosystèmes par Alain Olivier, Département de Phytologie, Université Laval

Bio

Alain Olivier (B. Sc. agronomie, Ph. D. biologie végétale) est professeur en agroforesterie à la Faculté des sciences de l’agriculture et de l’alimentation de l’Université Laval depuis 1995. À ce titre, il est responsable de divers cours et stages dispensés dans le cadre de la maîtrise (M. Sc.) en agroforesterie. Ses intérêts de recherche concernent principalement l’intégration de l’arbre en milieu agricole. Depuis 2004, il est le directeur du Groupe interdisciplinaire de recherche en agroforesterie (GIRAF), qui intervient aussi bien en zones tropicales et subtropicales que tempérées. Il est aussi, depuis 2011, titulaire de la Chaire en développement international de l’Université Laval.

Résumé

Olivier, A., A. Paquette, A. Cogliastro, A. Rousseau, C. Messier, J.-P. Revéret, D.W. Hallema, D. Rivest, M. Alam, S. Domenicano, L. Bouttier, E. Doblas-Miranda, L.-M. Gagnon.

Les changements climatiques (CC) pourraient avoir des conséquences considérables sur l’agriculture québécoise. Or, les résultats d’études sur les effets des arbres en agriculture révèlent que les systèmes de cultures intercalaires (SCI) pourraient être tout indiqués pour contribuer à l’adaptation des agrosystèmes aux CC.Dans les SCI, les arbres sont implantés en rangées largement espacées, ce qui permet la poursuite des activités agricoles. La diversification de l’agroécosystème entraîne des interactions complexes et variées qui permettent une meilleure productivité totale si la concurrence exercée par les arbres sur les cultures est bien gérée. Les bénéfices peuvent être encore plus grands si l’on considère les autres services écosystémiques rendus par les SCI. L’objectif du projet était de déterminer la contribution potentielle des SCI à la résistance et à la résilience des agroécosystèmes du sud du Québec face aux CC, et notamment leur impact sur la biodiversité, l’hydrologie, le microclimat, le rendement agricole et la rentabilité économique de l’agroécosystème en fonction de différents scénarios de CC. Le projet comportait des expérimentations réalisées sur un site expérimental combinant une culture intercalaire fourragère à des rangées de peupliers hybrides et de chênes rouges espacées de 12 m, ainsi que des expériences contrôlées en laboratoire. Les variables mesurées portaient notamment sur la biomasse et la qualité de la culture, la croissance et les relations allométriques des arbres, la distribution racinaire, le rayonnement solaire, l’eau du sol, les propriétés biochimiques du sol, la résilience microbienne et la diversité des microarthropodes. Les services écosystémiques rendus par les SCI ont aussi été quantifiés et monétisés. Des modèles climatiques ont été développés et on a procédé au calage du modèle Hi-sAFe et à la simulation des SCI selon divers scénarios climatiques. Les chênes et les peupliers ont développé des enracinements différents en présence de la culture. Les racines du peuplier ont montré un plus grand potentiel de compétition, confirmé par la distribution de l’eau dans le sol et les rendements inférieurs du fourrage. Cependant, c’est la lumière qui serait, du moins dans le climat actuel, la ressource limitante. La gestion de la distribution et de la forme des arbres permettrait ainsi de maîtriser leur niveau de concurrence. Une méta-analyse a aussi montré que le choix des espèces d’arbres est fondamental dans le contexte des CC. Seuls les chênes ont augmenté la densité des microarthropodes du sol, très liés aux racines fines. Face à une augmentation des épisodes de sécheresse, les microarthropodes pourraient trouver dans les SCI davantage de ressources organiques nécessaires à leur survie et au maintien de leurs fonctions, très importantes pour l’agroécosystème. Les systèmes agroforestiers ont par ailleurs montré une capacité à augmenter la résilience microbienne des sols et un effet favorable sur la productivité et la tolérance des cultures à la sécheresse. Les systèmes conventionnels en climat actuel procurent un rendement agricole supérieur à celui des SCI. Cependant, la valeur économique totale des SCI est 2,4 fois plus élevée lorsqu’on tient compte des services écosystémiques qu’ils fournissent. Enfin, notre analyse par simulation démontre les effets positifs importants des SCI. La productivité relative totale (arbres et cultures) est plus grande en SCI que dans les monocultures agricoles et forestières séparées. Cet écart de productivité relative est accru avec les CC anticipés. Les gains de productivité de l’arbre permettent en effet de compenser largement pour le rendement du blé qui, bien qu’il diminue globalement dans les scénarios de CC, est largement plus stable en SCI. En conclusion, face aux conséquences considérables sur les rendements des cultures qu’entraîneront les CC pour le secteur agricole et considérant l’intérêt croissant pour les services écosystémiques, les SCI présentent de grands avantages au Québec, notamment grâce à un rendement plus stable des cultures et à la résilience des processus écosystémiques mis en jeu dans un système agroforestier. L’adoption à grande échelle de SCI dans le sud du Québec pourrait permettre de limiter la dépendance des agriculteurs envers les programmes de gestion des risques.

Outils d’analyses hydrologique, économique et spatiale des services écologiques procurés par les milieux humides des basses-terres du Saint-Laurent: adaptation aux changements climatiques par Richard Fournier, Département de géomatique appliquée, Université de Sherbrooke

Bio

Le Professeur Fournier a complété un BSc en Physique, spécialisé en science de l’atmosphère en 1984, une MSc en « Space Science » spécialisé en télédétection en 1990 et un doctorat en géomatique en 1997. Il a plus de 25 ans d’expérience pour l’application des outils de géomatique aux milieux naturel (forêts et milieux humides) lors de ses travaux de recherche au Centre canadien de télédétection, au Service canadien des forêt et finalement depuis 2001 au département de géomatique de l’Université de Sherbrooke.

Résumé

La notion de services écologiques permet d’établir l’importance des écosystèmes aux adaptations nécessaires pour limiter les effets des changements climatiques. Nous proposons l’utilisation de modèles hydrologique, spatiaux et économique de même que la caractérisation végétale pour évaluer plusieurs services écologiques rendus par les milieux humides (MH). Nos travaux portent sur deux bassins versants des basses-terres du St-Laurent. L’utilisation d’un modèle hydrologique vise l’évaluation du rôle des MH au soutien des étiages et à l’atténuation des crues. La caractérisation végétale sera utilisée pour évaluer l’effet de la distance entre les MH et les cours d’eau sur la structuration de ces milieux et leur fonctionnalité. Nous proposons aussi la mise en place d’une série d’indicateurs spatiaux à différentes échelles traduisant plusieurs services écologiques selon les critères du développement durable, afin de proposer des zones critiques pour l’intervention. Enfin, une analyse économique fournira un cadre comptable de ces services écologiques pour chiffrer leur maintien en relation avec l’impact des pressions anthropiques dans un contexte prévisible de changements climatiques. Ces analyses permettront : (a) de quantifier les différences de fonctionnalités entre les MH; (b) d’évaluer les variabilités spatiale et temporelle des processus écologiques/hydrologiques; (c) d’identifier les impacts des changements climatiques sur les services écologiques attribués aux MH et (d) d’évaluer la significativité du rôle des MH dans l’élaboration de stratégies d’adaptation face aux changements climatiques.

Projet sur les corridors écologiques par Andrew Gonzalez, Département de biologie, Université McGill

Bio

Le Dr Andrew Gonzalez est professeur au département de biologie de l’université McGill et directeur du Centre de la science de la biodiversité du Québec. Il a obtenu son PhD de l’Imperial Collège. En 2003, après 4 années comme assistant professeur à l’université Paris VI, il a intégré l’université McGill comme professeur adjoint et titulaire de la Chaire de recherchée du Canada en science de la biodiversité. Ses recherches se concentrent sur les causes et les conséquences des changements dans la biodiversité, un sujet qu’il explore en utilisant un ensemble d’approches théoriques et expérimentales. Ses publications les plus récentes concernent les liens entre la perte des espèces et le fonctionnement des écosystèmes, l’impact de la fragmentation et de la destruction des écosystèmes, ainsi que l’élaboration d’un réseau écologique pour Montreal qui soit adapté au contexte des changements climatiques.

Résumé

La capacité des écosystèmes et des sociétés humaines à s’adapter aux changements climatiques en cours dépendra de notre capacité à créer des paysages durables avec des réseaux socio-écologiques diversifiés et résilients. Pour atteindre leurs objectifs de conservation de la biodiversité le ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs (MDDEP) a indiqué un besoin de recherche pour élaborer un cadre méthodologique et l’identification d’un réseau de corridors écologiques à l’ouest des Basses-Terres du Saint-Laurent. Afin de répondre à ces besoins notre projet a proposé un réseau écologique avec trois objectifs importants: 1) augmenter la résilience vis-à-vis des changements climatiques des agroécosystèmes de la région en réduisant la fragmentation des habitats naturels, 2) favoriser la traversée des Basses-Terres du Saint Laurent lors de la migration latitudinale des espèces vers le nord, 3) et maintenir la diversité spécifique et services écologiques des boisées. Notre approche est basé sur un cadre méthodologique novateur, et interpelle des spécialistes en écologie, évolution, informatique, télédétection et SIG, mathématiques, et études de terrain. Notre projet a créé un partenariat entre les agences gouvernementales, les ONG, et les chercheurs du projet. Nous viserons la mis en œuvre d’un réseau écologique pour protéger la biodiversité et les services écologiques de la région, et pour l’adapter aux changements climatiques anticipés pour les siècles à venir.

L’évaluation économique des biens et services écosystémiques dans un contexte de changements climatiques – Un guide méthodologique pour une augmentation de la capacité à prendre des décisions d’adaptation par Jean Pierre Revéret, Département de stratégie, responsabilité sociale et environnementale, École des sciences de la gestion, UQAM, Jérôme Dupras Université de Montréal, Jie He Université de Sherbrooke

Bio

Docteur en sciences économique et titulaire d’un DEA en écologie appliquée, Jean-Pierre Revéret est professeur à l’Université du Québec à Montréal (UQAM) depuis 1981. De 1993 à 1995 il a été Vice-Directeur de l’Académie Internationale de l’Environnement à Genève. Il est maintenant professeur au département de Stratégie, Responsabilité sociale et environnementale de l’école des sciences de la gestion de l’UQAM. Il a enseigné dans des universités en France, au Royaume Uni, en Suisse, au Sénégal, en Égypte et en Équateur. Il a créée et dirigé le département de gestion de l’environnement de l’Université Senghor (Alexandrie, Égypte) de 1991 à 1993. Il a été membre de la Commission de la gestion de la recherche et de ses applications de l’IRD (France) de 1999 à 2002, puis de son conseil scientifique de 2004 à 2008. Il a aussi siégé sur le conseil scientifique de l’institut français de la biodiversité de 2007 à 2009. Il est membre de la CRSDD et maintenant co-titulaire de la Chaire Internationale en Cycle de vie du CIRAIG, centre de recherche basé à l’école Polytechnique de Montréal.

Résumé

Le guide méthodologique vise à assurer un maximum d’homogénéité et de standardisation dans l’utilisation au Québec des outils qui visent à donner une valeur économique aux valeurs d’usage et de non usage liés à des variations de qualité des écosystèmes et des services écosystémiques qu’ils fournissent à la société dans le cadre des changements climatiques. De cet objectif sont issus trois produits : a) un point sur la littérature récente dans le domaine des outils d’évaluation économique de l’environnement, des biens et services écosystémiques, en insistant particulièrement sur des applications dans le domaine des changements climatiques, b) un examen des forces et faiblesses des méthodes et leur pertinence pour diverses situations réelles ainsi que leur capacité à produire des résultats susceptibles d’être transposés à d’autres écosystèmes au Québec et enfin c) un recueil de méthodes ou combinaison de méthodes utilisables sur le terrain illustré par une série d’étude de cas parmi les projets financés par OURANOS, assurant ainsi un maximum de pertinence pour les cas retenus.

Thème 4: conservation et gestion durable de la biodiversité

Panel modéré par Catherine Périé, Spécialiste en impacts des changements climatiques sur les forêts du Québec, Direction de la recherche forestière, Ministère des Ressources naturelles (MRN)

Adaptation aux changements climatiques de la conservation de la nature et du système d’aires protégées du Québec par Louis Belenger, Département des sciences du bois et de la forêt, Université Laval et François Brassard, Coordonnateur R & D, Direction du patrimoine écologique et des parcs, Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP)

Bio

Louis Bélanger est professeur en aménagement durable des forêts des forêts à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique de l’Université Laval. Il est aussi le directeur du nouveau programme de baccalauréat intégré en environnements naturels et aménagés de cette même université. Ses activités de recherche avec ses étudiants gradués portent sur la conception de stratégies innovatrices d’aménagement écosystémique et de conservation pour les régions forestières du Québec. Ces recherches ont permis de développer des approches pour assurer la conservation et la mise en valeur des ressources fauniques, touristiques et paysagères. Il s’intéresse aussi aux aires protégées, à leur conservation et à leur gestion. Il participe notamment au développement de principes de gestion écosystémique dans les aires protégées. Depuis plusieurs années, il est président de la Commission forêt de Nature Québec, un groupe environnemental national œuvrant à la protection de l’environnement et à la promotion du développement durable. Il participe activement au débat public sur l’aménagement de la forêt du Québec.

François Brassard est diplômé en aménagement et environnement forestiers (1996) et il a obtenu une maîtrise en sciences forestières et en géographie (1998). Il œuvre à titre de coordonnateur à la recherche et au développement pour le Service des aires protégées du ministère du Développement Durable de l’Environnement et des Parcs (MDDEP). Il coordonne le projet d’expérimentation d’aires protégées polyvalentes au Québec. Il codirige le projet d’adaptation aux changements climatiques du design et de la gestion du réseau d’aires protégées. Il a aussi dirigé les travaux de planification du réseau d’aires protégées sur l’ensemble du territoire québécois pendant près de 10 ans et il a travaillé au sein de différentes organisations dédiées à la protection et à la mise en valeur du territoire forestier, dont le ministère des Ressources Naturelles et l’Agence forestière des Bois-Francs tout en donnant des cours aux niveaux collégial et universitaire. Actuellement, il a le plaisir de donner le cours de Géographie forestière à l’Université Laval.

Résumé

Louis Bélanger et François Brassard

Le but du projet est de contribuer à l’évolution du cadre de planification et de gestion du réseau d’aires protégées au Québec. Pour atteindre ce but, deux orientations stratégiques ont été élaborées comme cadre de référence à l’adaptation aux changements climatiques du système d’aires protégées dans le cadre du milieu forestier. La première consiste à faire de la gestion pour la résilience écologique, l’un des fondements d’une adaptation écosystémique aux changements climatiques. La seconde vise à de mettre en oeuvre des stratégies écorégionales de conservation de la nature pour renforcer la résilience écologique des régions forestières du Québec. L’établissement de grandes zones de conservation (> 3 000 km²) est considéré comme l’une des meilleures stratégies pour assurer dans des régions naturelles et semi-naturelles le renforcement de la résilience écologique face aux changements climatiques. Deux approches sont envisageables pour établir de grandes zones de conservation : i) le grand sanctuaire de la nature constitué par une grande aire protégée stricte et ii) la grande aire protégée multicatégorie formée de cœurs de conservation (aires protégées strictes) enveloppés de zones tampons (aires protégées polyvalentes) là où les conditions socioéconomiques limitent la faisabilité d’établir de grandes aires protégées strictes. Pour développer ce nouveau statut d’aire protégée polyvalente, deux projets pilotes ont été mis en place au Bas-St-Laurent et en Mauricie centrés sur les réserves fauniques de Matane et de Mastigouche.

Le projet CC-Suivi : Développement d’un cadre méthodologique et d’échantillonnage pour le suivi de la biodiversité en fonction des changements climatiques au Québec par Pedro Peres-Neto, Département de Sciences Biologiques, Chaire de recherche du Canada en modélisation spatiale et biodiversité, UQÀM, Frédéric Boivin, UQAM, et Anouk Simard, Ministere du developpement durable, de l’environenment, de la faune et des parcs (MDDEFP)

Bio

Pedro Peres-Neto a obtenu un doctorat en zoologie à l’Université de Toronto en 2002. Il a ensuite été checheur postdoctoral à l’Université du Québec à Trois-Rivières et à l’Université de Montréal avant de devinir professeur en écologie à l’Université de Regina en 2005. Il est depuis 2006 professeur en écologie à l’Université du Québec à Montréal. En 2010 le Dr. Peres-Neto est devenu le Chaire du Canada en modélisation spatiale et biodiversité. Le Dr. Peres-Neto est membre fundateur du Centre de la science de la biodiversité du Québec. Il est aussi éditeur associé de quatre revues importantes en écologie : Ecography, Global Ecology and Biogeography, Methods in Ecology and Evolution, et Oecologia. Les recherches du Dr. Peres-Neto se positionne à la frontière entre l’étude des communautés et l’écologie quantitative et intègre des domaines spécifiques tels que l’écologie spatiale, l’écologie du paysage, l’écologie aquatique et terrestre, l’écomorphologie ainsi que l’évolution des espèces. Les travaux au laboratoire du Dr. Peres-Neto combinent des approches observationnelles et expérimentales, ainsi que la synthèse et l’analyse de données quantitatives permettant de mieux comprendre les rôles de different facteurs dans l’assemblage des communautés.

Résumé

La biodiversité est en changement à l’échelle globale, principalement dû aux activités anthropiques dont les changements climatiques (CC) deviendront vraisemblablement la cause la plus importante au cours du prochain siècle. Dors et déjà, de nombreuses observations montrent que les organismes réagissent aux CC (p.ex., changements phénologiques et de répartition). Ces changements ont le potentiel de grandement affectés la biodiversité et les nombreux services écosystémiques que l’on en retire. Dans ce contexte, le gouvernement du Québec à décider de se doter d’un programme de suivi de la biodiversité afin de pouvoir mitiger et s’adapter aux effets des CC sur la biodiversité et les services écosystémiques. C’est ainsi que le projet CC-Suivi, dont l’objectif était de développer un tel programme est né. Or, développer un suivi de la biodiversité (déterminer quoi et où suivre) en fonction des CC est un grand défi. En effet, comme il est impossible de suivre tous les organismes dans tous les écosystèmes, des choix, souvent déchirants, doivent être faits. Ceci est d’autant plus vrai sur un large territoire avec une faible densité de population comme le Québec où les coûts de suivi peuvent rapidement exploser. Cette présentation couvrira les multiples défis et choix auxquels le projet CC-Suivi a été confronté et comment ceux-ci ont été relevés.

CC-PEQ: changements climatiques et plantes envahissantes au Québec par Sylvie de Blois, Plante science, Université McGill

Bio

Sylvie de Blois a obtenu un doctorat en biologie avec spécialisation en écologie végétale et écologie du paysage à l’Université de Montréal en 2001. Elle a été chercheure invitée au Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) en Australie et est depuis 2001 professeure au département de sciences végétales et à l’École d’environnement de l’Université McGill. Elle est directrice adjointe de l’École d’environnement de McGill et membre du Centre de la Science de la Biodiversité du Québec. Elle participe régulièrement en tant qu’expert à des comités internationaux sur les enjeux de développement durable et sur la relève en recherche. Elle a co-initié en 2007 le projet CC-BIO sur les effets des changements climatiques sur la biodiversité du Québec et est membre fondatrice du Groupe Phragmites. Elle dirige depuis 2011 le projet CC-PEQ qui vise à évaluer l’impact des changements climatiques sur les invasions biologiques. Les recherches du Dr de Blois portent sur l’écologie végétale et l’écologie du paysage et en particulier sur l’effet des changements climatiques sur la diversité végétale. Elle est co-auteur du livre « Changements climatiques et biodiversité du Québec : vers un nouveau patrimoine naturel » publié aux Presses de l’Université du Québec.

Résumé

CC-PEQ : Changements Climatiques et Plantes Envahissantes au Québec par Sylvie de Blois, Université McGill

La biodiversité du Québec s’enrichira sans doute de nouvelles espèces avec les changements climatiques, mais le réchauffement pourrait aussi favoriser la prolifération d’espèces envahissantes. Le projet CC-PEQ (Changements Climatiques et Plantes Envahissantes au Québec) a mis à contribution diverses expertises sur les invasions biologiques, la biogéographie, la gestion de métadonnées, la modélisation climatique et écologique, l’étude de la phénologie et enfin l’analyse de risque pour développer des outils et des connaissances permettant d’évaluer les risques d’invasion par des espèces végétales au Québec et dans l’est de l’Amérique du nord en fonction des changements climatiques. La répartition actuelle de plus de 200 plantes nuisibles a été répertoriée dans l’est du continent et 40 d’entre elles ont fait l’objet d’une analyse détaillée pour évaluer leur répartition future au Québec. La phénologie de deux espèces à floraison tardive, le roseau commun (Phragmites australis) et la renouée japonaise (Fallopia japonica), a aussi été examinée in situ le long d’un gradient climatique pour comprendre comment ces espèces s’adaptent au climat. Toutes nos observations démontrent un risque d’invasion accru avec les changements climatiques. Il résulte du fait qu’avec le temps, une plus grande partie du territoire québécois présentera des conditions climatiques favorables pour 90% des espèces nuisibles analysées (plus de territoires envahis), que les conditions climatiques permettront la survie au Québec d’au moins sept nouvelles espèces nuisibles (plus d’espèces envahissantes), et que les seuils climatiques permettant à certaines espèces d’augmenter leur fécondité dans une région donnée seront atteints (plus de propagules). Des fiches détaillant la réponse de 40 espèces ont été produites. Elles sont uniques en leur genre en ce qu’on y décrit les caractéristiques biologiques et biogéographiques de l’espèce, les classe en fonction de leur caractère nuisible, y présente des cartes de leur répartition potentielle actuelle et future, et qu’on y analyse le risque d’invasion à l’échelle du Québec et de l’Amérique du nord en fonction des changements climatiques. L’augmentation du nombre de propagules tient au fait que les deux espèces observées sur le terrain, le roseau commun et la renouée japonaise, montrent une limite climatique à la production de graines viables dans l’aire d’étude. Le roseau commun eurasiatique, malgré son introduction relativement récente sur le continent, peut adapter sa phénologie à la durée de la saison de croissance, ce qui pourrait lui permettre de répondre rapidement au réchauffement. De même, la limite nordique de la production de graines viables pour la renouée japonaise se situe maintenant dans la région de Québec, soit 500 km plus au nord que l’ancienne limite connue sur le continent. Les connaissances et les outils générés par ce projet pourront être intégrés dans des plans de gestion de la biodiversité et de suivis des milieux naturels et des aires protégées, dans le développement de pratiques de prévention, de détection précoce et de contrôle, dans les politiques québécoises visant la protection de l’environnement et du patrimoine naturel, ainsi que dans des programmes scientifiques sur la compréhension des phénomènes d’invasion. Il serait pertinent entre autre de développer plus à fond des stratégies pour la diffusion et le transfert des connaissances et de mieux comprendre le lien entre la niche climatique dans l’aire d’origine et les patrons d’invasion.

Une estimation des températures futures des lacs du nord québécois par Claude Belanger et Yves Gratton, INRS-Eau, terre et environnement

Bio

Yves Gratton est un océanographe physique. Il étudie les processus de circulation et de mélange des eaux dans les estuaires, les océans ouverts et les régions polaires et les vagues internes et les processus d’ajustement. Il est également intéressé par l’impact des processus physiques sur la production biologique et les modélisations mathématiques. Le professeur Gratton a travaillé à l’INRS-Océanologie (depuis lors devenu l’ISMER) avant de se joindre au Centre Eau Terre Environnement.

Résumé

Les salmonidés habitant les lacs boréaux tolèrent mal les eaux relativement chaudes et peu oxygénées et les changements climatiques à venir pourraient possiblement réduire l’habitat de ces espèces. Afin de considérer l’impact des températures futures sur la disponibilité de l’habitat des salmonidés, un modèle unidimensionnel (MyLake) a été utilisé pour simuler les températures dans certains lacs à l’horizon 2041-2070. Le modèle fut d’abord calibrer pour chacun des lacs afin de reproduire convenablement les observations de température. Les cycles annuels de températures futures furent ensuite obtenus via de longues simulations (32 ans) pour lesquelles les intrants météorologiques requis furent obtenus de séries passées modifiées par l’écart moyen saisonnier entre les valeurs futures et passées simulées par le modèle climatique régional CRCM (méthode des deltas). Plusieurs des changements modélisés résultent de l’avance du réchauffement et du retard du refroidissement en début d’été et à l’automne. Les différences « futur-passé » maximums surviennent dans la couche 0-10 m au printemps. Les différences les plus marquées en profondeur surviennent à l’automne en association avec le retard du mélange automnal et la plus grande quantité de chaleur alors redistribuée. Lorsque le lac Jacques-Cartier est conceptuellement placé à huit latitudes, les résultats indiquent dans tous les cas une diminution de l’habitat du touladi (Salvelinus namaycush) lorsque considéré limité par une température  12 °C mais il reste toujours au moins 33 % du volume du lac ayant une température en deçà de cette limite. Pour un lac moins profond tel le lac Stewart, les résultats prédisent que cette limite sera dépassée sur toute la colonne d’eau pendant 20 jours à l’automne. Des résultats exploratoires laissent entrevoir des différences « futur-passé » encore plus prononcées à l’horizon 2071-2100, l’accroissement de la température maximum pour le lac Jacques-Cartier passant de +3,0 à +4,7 °C.

3. Clôture de l’atelier: le bilan et les perspectives

A la suite des présentations sur les connaissances acquises dans le cadre de ces projets François Durand, Marcel Darveau, Anouk Simard, Alison Munson et Catherine Périé vont présenter les recommandations issues de l’atelier au comité de programme du PACC EcoBioCC.

Robert Siron va présenter l’état actuel de la planification du programme EcoBioCC pour la période 2014-2020.

4. Clôture et évènement social

Alain Bourque (DG OURANOS) va présenter sa perspective sur le programme d’OURANOS sur les impacts et l’adaptation aux changements climatiques.

Cocktail de réseautage