Mieux comprendre le Nord – la cryosphère canadienne

Le gouvernement du Canada a versé une contribution de 150 millions de dollars dans le cadre de l’Année polaire internationale (API), le plus important programme de recherche scientifique jamais réalisé sur l’Arctique et l’Antarctique. Une partie de cette somme, soit 4,5 millions de dollars, a été affectée à l’étude de la cryosphère, c’est-à-dire aux constituants de la surface et de l’atmosphère terrestres qui sont composés d’eau gelée. Anne Walker, gestionnaire de la Section des processus climatiques, Direction de la science et de la technologie de l'atmosphère, dirige le projet Variabilité et changement dans la cryosphère canadienne, qui compte parmi les 44 projets canadiens de l’API financés par le gouvernement du Canada dans le cadre de l’Année polaire internationale. Cet important projet réalisé en réseau réunit plus de 30 cochercheurs d’Environnement Canada, de Ressources naturelles Canada, des universités canadiennes et du secteur privé, spécialisés dans les domaines de la télédétection par satellite, de l’analyse et de la modélisation du climat.

Contribution d’Environnement Canada

L’un des principaux objectifs visés par le projet est de fournir de nouvelles observations ainsi que des observations améliorées sur l’état de la cryosphère canadienne (couverture de neige terrestre, glace de mer, de lac et de rivière, gélisol, glaciers et calottes glaciaires). Ces observations contribuent à fournir un « instantané » dans le cadre de l’API. Parmi les autres objectifs scientifiques visés figurent l’établissement de paramètres sur l’ampleur du changement dans la cryosphère comparativement aux données historiques, la caractérisation de la variabilité et du changement dans la cryosphère par rapport aux changements touchant le système climatique, ainsi que la compréhension et l’amélioration des prévisions des modèles climatiques actuels relativement aux changements dans la cryosphère.

Plusieurs scientifiques de la Section des processus climatiques participant au projet de l’API effectuent des recherches afin d’améliorer le schéma canadien de paramétrisation de la surface terrestre (CLASS – Canadian Land Surface Scheme) dans le but de raffiner la paramétrisation des processus cryosphériques. Le modèle CLASS, qui joue un rôle essentiel en matière de prévisions climatiques au Canada, est un outil perfectionné mis au point par la Section des processus climatiques. Cet outil de modélisation climatique porte sur la surface terrestre et son interaction avec l’atmosphère.

Le projet API dirigé par Anne Walker a exigé plusieurs grandes campagnes de mesures prises au sol, par avion et par satellite durant la période de deux ans de l’étude. Au cours d’une série d’expéditions, les membres de l’équipe ont recueilli des données sur la neige, les lacs et la glace dans tout le Nord canadien, y compris dans des régions situées près d’Inuvik, dans les Territoires du Nord-Ouest, et de Puvirnituq, au Québec. Ils ont pris des dizaines de milliers de relevés de profondeur de l’accumulation de neige et de la glace lacustre, prélevé des milliers de carottes de glace et enregistré des centaines d’heures de données recueillies à l'aide de radiomètreshyperfréquences aéroportés, tout cela pour évaluer l’état actuel de la neige et de la glace dans la cryosphère canadienne. . En avril 2007, deux scientifiques de la Section des processus climatiques ont parcouru en Arctique un transect de 4 200 km depuis Fairbanks, en Alaska, jusqu’au lac Baker, au Nunavut, pour recueillir des données sur les propriétés de la neige à l’échelle de la toundra subarctique de l’Amérique du Nord.

Vers une meilleure compréhension du Nord canadien

Le projet de la cryosphère de l’API enrichira les connaissances du Canada en matière de télédétection, d’analyse et de modélisation du climat. Il contribuera également à former la prochaine génération de scientifiques. En effet, le gouvernement et les cochercheurs des universités font appel aux services d’étudiants et de titulaires de bourses de recherche postdoctorale.

Le projet a déjà des retombées positives : on a ainsi mis au point un nouvel outil perfectionné permettant de mesurer la couverture de neige. Cet outil se fonde sur des mesures acquises par radiomètres hyperfréquences à partir d’aéronefs et de satellites pour évaluer l’équivalent en eau de la neige (EEN) au-dessus de la toundra subarctique. Cette méthode de surveillance et d’évaluation des changements touchant l’accumulation de neige sera mise à profit dans le cadre de l’étude continue du changement climatique dans l’Arctique canadien.

Processus climatiques

Le projet de la cryosphère de l’API n’est que l’une des initiatives de recherche sur les phénomènes des climats froids que coordonne Anne Walker à titre de gestionnaire de la Section des processus climatiques, l’une des cinq sections qui composent la Division de la recherche climatique de la Direction générale des sciences et de la technologie d’Environnement Canada. La section comprend 22 membres spécialisés dans divers domaines, dont la télédétection, les interactions climat-cryosphère, la modélisation des processus de la surface terrestre et les techniques de mesure des phénomènes climatiques. Ces spécialistes, répartis dans différentes installations au pays, veulent acquérir de nouvelles connaissances sur la manière dont les processus climatiques réagissent au changement climatique, et utiliser ces paramètres pour améliorer les modèles utilisés pour décrire le changement climatique.

Information complémentaire sur le projetVariabilité et changement dans la cryosphère canadienne

Changement planétaire : examen de l’état de notre cryosphère. EnviroZine, numéro 80, 10 mars 2008.

Site web de l'Année polaire internationale d'Environnement Canada

Voyez les profils de certains chercheurs de la Section des processus climatiques :

• Tom A. Agnew : Chercheur en météorologie - Effectuer des recherches sur le climat de l'Arctique canadien, particulièrement l'observation par satellite de la glace de mer de l'Arctique
• Paul A. Bartlett : Chercheur - Section des processus de changement climatique
• Ross Brown : Scientifique de la cryosphère
• Chris Derksen : Chercheur - Interaction de la cryosphère et du climat
• Murray D. MacKay : Chercheur - Modélisateur du climat régional et des terres émergées
• Craig D. Smith : Chercheur en climatologie - Processus liés aux précipitations et métrologie, interactions entre la surface des terres et l'atmosphère