L'effet de serre et la tendance des unités thermiques de croissance dans le nord de l'Ontario

Climat et changements

Alors que la météo repose sur des mesures à court terme des conditions atmosphériques comme la température, les précipitations et la couverture nuageuse, le climat, quant à lui, fait référence aux moyennes à long terme de ces facteurs. Étant donné que la météo varie beaucoup d'un jour à l'autre, la tâche de déterminer les tendances à long terme peut s'avérer très difficile si l'on ne dispose pas de données précises à long terme sur le climat. Les scientifiques qui étudient les tendances à long terme du climat (les climatologues) ont trouvé que dans l'ensemble le climat de la Terre s'est réchauffé depuis le début des années 1900, avec quelques baisses dans la tendance générale. Le consensus des climatologues est que la température moyenne de la Terre (basse atmosphère) a augmenté de 1,4 °F au cours des cent dernières années. Même si cette hausse semble ne pas représenter grand-chose, elle pourrait avoir un impact considérable sur la durée de la saison de croissance et la quantité de chaleur disponible pour stimuler la croissance des plantes.

Pourquoi fait-il plus chaud?

Cette tendance au réchauffement est associée à une augmentation constante de la quantité de dioxyde de carbone (CO2) (et d'autres gaz) dans l'atmosphère. Lorsque l'énergie des rayons solaires frappe la surface de la Terre, une partie de l'énergie qui est initialement absorbée par la Terre est retournée dans l'atmosphère sous une forme qui peut être absorbée par ces gaz. Plus la concentration de ces gaz est grande dans l'atmosphère, plus cette énergie reste piégée au lieu de se perdre dans l'espace, ce qui cause le réchauffement de l'atmosphère. C'est ce qu'on appelle « l'effet de serre » et les gaz sont appelés « gaz à effet de serre » (GES). Et puisque les émissions de GES devraient continuer à augmenter dans l'atmosphère, il est prévu que les températures moyennes poursuivent leur tendance à la hausse pour au moins les cent prochaines années

Comment les changements climatiques affectent-ils les régions du Nord?

En général, l'ampleur des variations de température associée à l'effet de serre augmente avec la distance à partir de l'équateur. Le phénomène a été démontré de façon évidente avec la baisse dramatique de la durée de la couverture de glace saisonnière et de sa quantité dans l'Arctique. Les régions agricoles du nord de l'Ontario, à environ 46-49° de latitude Nord, se situent dans la zone tempérée, un peu plus qu'à mi-chemin entre l'équateur et le pôle Nord. À cette latitude, les effets du réchauffement climatique devraient être importants. En effet, comme la production agricole dans cette région a toujours été freinée par une saison de croissance courte et fraîche, même une augmentation minime de la température pourrait entraîner d'importants avantages.

Afin d'évaluer l'impact du réchauffement climatique dans le nord de l'Ontario, les données relatives aux unités thermiques de croissance (UTC) recueillies à 5 endroits dans le Nord ont été examinées et traduites sous forme de graphique pour déterminer les tendances dans le temps (figure 1). Les unités thermiques de croissance sont une bonne mesure pour connaître le potentiel de croissance et de maturation des cultures de saison chaude comme le maïs et le soya. Les données de North Bay, Sault Ste-Marie et Kapuskasing comprennent les 50 dernières années, tandis que les données de Thunder Bay et Rainy River comprennent seulement les 16 dernières années.

Carte aérienne de la région des Grands Lacs sur laquelle les punaises jaunes indiquent l'emplacement des villes.

Figure 1. Emplacements des collectes des données d'UTC

Tendances des UTM

Les données de Kapuskasing et de North Bay ont montré une tendance positive constante, avec une augmentation significative des UTM au fil du temps. Pour Kapuskasing, le taux d'augmentation a été de 117 UTM par décennie (figure 2). De 1965 à 2005, la tendance saisonnière des UTM est passée d'environ 1650 à 2150.

Graphique linéaire dans lequel les années sont indiquées sur l'axe du bas et qui vont de 1960 à la gauche jusqu'à 2010 à la droite. Les unités thermiques maïs (UTM) sont représentées sur le côté gauche du graphique et vont de 1600 en bas jusqu'à 2200 en haut. Une ligne droite est tracée à partir du coin inférieur gauche jusqu'au coin supérieur droit

Adapté de Bootsma, A., 2013. Centre de recherches de l'Est sur les céréales et les oléagineux, Ottawa. Rapport final 2013

La tendance pour North Bay est une augmentation de 100 UTM par décennie, passant d'environ 2300 à 2700 UTM de 1965 à 2005 (figure 3).

Graphique linéaire dans lequel les années sont indiquées sur l'axe du bas et qui vont de 1960 à la gauche jusqu'à 2010 à la droite. Les unités thermiques maïs (UTM) sont représentées sur le côté gauche du graphique et vont de 2200 en bas jusqu'à 2800 en haut. Une ligne droite est tracée à partir du coin inférieur gauche jusqu'au coin supérieur droit.

Adapté de Bootsma, A., 2013. Centre de recherches de l'Est sur les céréales et les oléagineux, Ottawa. Rapport final 2013

Le graphique des UTM de Sault Ste-Marie est différent. La tendance des UTM a peu changé de 1965-1985. Puis, à partir de 1985 jusqu'à 2005, une forte augmentation a suivi (figure 4). Le taux d'augmentation de 1985 à 2005 équivaut à environ 130 UTM par décennie.

Graphique linéaire dans lequel les années sont indiquées sur l'axe du bas et qui s'échelonnent de 1960 à la gauche jusqu'à 2010 à la droite. Les unités thermiques maïs (UTM) sont représentées sur le côté gauche du graphique et vont de 2250 en bas jusqu'à 2600 en haut. Une ligne courbe commence dans le coin inférieur gauche pour se poursuivre jusqu'au coin supérieur droit.

Adapté de Bootsma, A., 2013. Centre de recherches de l'Est sur les céréales et les oléagineux, Ottawa. Rapport final 2013

Contrairement aux trois autres stations, les données de Thunder Bay et de Rainy River n'ont montré aucun changement significatif dans les UTM saisonnières de 1997 à 2013 (figures 5 et 6).

Graphique linéaire dans lequel les années sont indiquées sur l'axe du bas et qui vont de 1995 à la gauche jusqu'en 2015 à la droite. Les unités thermiques maïs (UTM) sont représentées sur le côté gauche du graphique et vont de 500 en bas jusqu'à 3000 en haut. Une ligne droite représente des losanges bleus regroupés entre la ligne des 1500 et la ligne des 2500 UTM.

Selon les données provenant de la station de recherche agricole de Thunder Bay.

Graphique linéaire dans lequel les années sont indiquées sur l'axe du bas et qui vont de 1995 à la gauche jusqu'en 2015 à la droite. Les unités thermiques maïs (UTM) sont représentées sur le côté gauche du graphique et vont de 0 en bas jusqu'à 3000 en haut. Une ligne droite représente des losanges bleus regroupés entre la ligne des 2000 et la ligne des 3000 UTM.

Selon les données provenant de la station de recherche d'Emo.

L'augmentation de 300-400 unités thermiques à Kapuskasing, North Bay et Sault Ste- Marie a eu un effet significatif sur les rendements, ainsi que sur les types de cultures pouvant être cultivées à ces endroits. Par exemple, le canola est maintenant cultivé dans la région de Kapuskasing, tandis que le maïs-grain et le soya font partie des systèmes de culture de la région de New Liskeard. C'est un contraste par rapport à il y a vingt ans, alors que les principales cultures dans ces régions étaient des céréales comme l'orge et l'avoine. Étonnamment, les deux stations du Nord-Ouest n'ont pas connu de changement d'UTM au cours des 15 dernières années.

Pourquoi cette différence entre la région du Nord-Est et la région du Nord-Ouest?

La baie d'Hudson exerce un effet de refroidissement sur le climat du nord-est de l'Ontario, et l'effet augmente avec la proximité de la région par rapport à la baie. Comme la baie d'Hudson gèle en hiver, la surface de couleur pâle reflète une grande partie du rayonnement solaire, ce qui donne lieu à des températures de l'air plus froides. La masse de glace prend beaucoup de temps à fondre au printemps, ralentissant ainsi la progression du printemps. Toutefois, la période sans glace de la baie d'Hudson a augmenté de façon constante au cours des dernières décennies, avec une formation de la glace plus tardive à l'automne et une fonte plus hâtive au printemps. Cela a eu un effet de réchauffement sur le paysage environnant, en raison d'une réduction du temps au cours duquel " l'effet réfrigérant " a lieu et d'une augmentation du temps au cours duquel la surface d'eau sombre (sans glace) est disponible pour absorber le rayonnement solaire. De plus, la baie est une masse d'eau relativement peu profonde qui se réchauffe plus vite qu'une masse d'eau plus profonde .

Comme la région de Kapuskasing est beaucoup plus proche de la baie d'Hudson que les autres régions, elle a probablement subi un plus grand effet dû au changement de la couverture de glace de la baie d'Hudson comparativement aux autres emplacements. La baie d'Hudson semble avoir affecté North Bay dans une moindre mesure. Sault Ste-Marie présente un cas intéressant, car elle est située à proximité de trois des Grands Lacs. Ceux-ci peuvent avoir modéré le climat de 1960 à 1980, pendant la même période où la tendance au réchauffement global de la Terre avait surmonté cet effet. Après cette date, le réchauffement s'est produit à un rythme rapide jusqu'à présent. Thunder Bay est situé à la hauteur du lac Supérieur, un grand volume d'eau froide qui semble avoir la capacité de ralentir l'impact de tout réchauffement global de la température. Rainy River est loin de la baie d'Hudson et relativement éloignée du lac Supérieur. Les raisons qui expliqueraient pourquoi aucun changement dans les UTM annuelles n'a été enregistré dans cette zone par rapport aux augmentations dans les endroits du Nord-Est ne sont pas claires.

D'après la base des données étudiées pour cet article, les conditions de croissance dans le nord de l'Ontario se sont nettement améliorées au cours des 30-40 dernières années, donnant lieu à une amélioration du rendement des cultures et à un accroissement de la gamme de cultures qui peuvent être cultivées. En revanche, les régions du nord-ouest de l'Ontario n'ont pas vu de changement dans les conditions de croissance au cours de la plus courte période pour laquelle des données étaient disponibles.

i Pearson, David. Climate Change in Northern Ontario. Symposium agricole de Kapuskasing, 2013.

Merci à Rudy Buitenhuis, MAAO et MAR pour les données de Thunder Bay et Rainy River.


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