Fonctions écologiques des sols

Les changements climatiques

Les changements climatiques sont depuis plusieurs années, un sujet d’ actualité sans cesse en évolution. Plusieurs débats ont ressorti de cette problématique mondiale et de nombreux gouvernements en ont fait leur objet d’ étude, conscients du problème que pourraient occasionner ces changements à l’ échelle de la planète. C’est en 1988 que le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) 1 fut créé. Le GIEC est un organe intergouvernemental qui est ouvert à tous les pays membres de l’ Organisation internationale des Nations Unies (ONU) et de l’ Organisation météorologique mondiale (OMM) (IPCC 2012). Un rapport2 sur les changements climatiques a été publié par le GIEC en 2008. Quelques faits saisissants ressortent de celui-ci, en voici un extrait: « onze des douze dernières années (1995-2006) figurent parmi les douze années les plus chaudes depuis 1850, date à laquelle ont débuté les relevés instrumentaux de la température à la surface du globe. [ … ]

De même, certains systèmes hydrologiques ont été perturbés par l’ intensification du ruissellement et la précocité des crues de printemps dans de nombreux cours d’eau alimentés par la fonte des glaciers et de la neige ainsi que par la modification de la structure thermique et de la qualité de l’eau dues au réchauffement des lacs et des rivières. » Bien que ces changements climatiques soient reconnus au niveau planétaire, il est important de les analyser plus localement afin de mieux cerner le portrait climatique régional et ainsi aider la population à affronter ces impacts qui s’amplifient. Ces impacts se sont traduits par l’occurrence des évènements météorologiques et hydrologiques extrêmes au Québec notamment au courant des dernières années ce qui a démontré la grande vulnérabilité de la société face aux aléas du climat. C’est dans cette optique qu’est née l’organisation québécoise et canadienne Ouranos3 en 2001. Le gouvernement canadien s’est également penché sur la question et a produit un rapport4 en 2007 qui rend compte des progrès accomplis au cours des dix dernières années dans l’étude de la vulnérabilité du Canada aux changements climatiques. Le chapitre 5 de ce document porte plus particulièrement sur le Québec.

Le climat actuel et passé

Des ouvrages généraux5 portant sur l’adaptation aux changements climatiques ont été publiés par Ouranos en 2004 et en 2010. Ces ouvrages permettent entre autres de répondre à la question suivante: y a-t-il un réchauffement significatif au Québec depuis le dernier siècle? Selon ces rapports, le Québec a con.nu un réchauffement du début du 20e siècle jusqu’au début des années 1940 suivi d’un léger refroidissement jusqu’au milieu des années 1970. À compter de cette date, les températures augmentent de manière assez prononcée jusqu’à aujourd’hui. C’est au cours des dernières décennies (1960-2005) que le climat québécois change de manière significative. Les températures moyennes dans le sud du Québec ont augmenté de 0,2 à 0,4 oC par décennie (Yagouti et al., 2008), le réchauffement étant plus important pour les températures minimales (nocturnes) que maximales (diurnes) (Zhang et al., 2000; Vincent et Mekis, 2006; Yagouti et al., 2008), ce qui entraîne une diminution de l’ écart diurne de la température (EDT).

L’ augmentation de la température est plus importante durant la nuit que le jour, en d’autres termes, le Québec devient moins froid. À noter que le réchauffement est plus marqué en saison hivernale qu’en saison estivale. D’après Yagouti et al. (2008), la hausse des températures se manifeste aussi par l’ augmentation du nombre de degrésjours de croissance, par une saison de gel plus courte et par la diminution du nombre de degrés-jours de chauffage. En ce qui concerne les précipitations, une augmentation du nombre de jours avec des précipitations de faible intensité (Vincent et Mekis, 2006) ainsi qu’ une diminution des précipitations sous forme de neige dans le Sud du Québec est observée (Brown, 2010; Bates et al., 2008). En résumé, un adoucissement des hivers et des étés plus chauds et humides définissent les changements climatiques québécois jusqu’à nos jours.

Le climat projeté

La température moyenne annuelle du Québec a augmenté au cours des dernières décennies et continuera d’ évoluer dans le futur. Certaines études prédisent de façon générale que les températures s’élèveront de manière plus prononcée en hiver qu’en été sur l’ensemble de la province et également dans les régions nordiques de l’Amérique du Nord (Christensen et al., 2007, Plummer et al., 2006). Les prévisions d’augmentation de la température hivernale pour le sud du Québec à l’ horizon 2050 varient de 2,5 à 3,8 oC tandis que la variation estivale passe de 1,9 oC à 3,0 oc. Conséquemment, une augmentation de l’évapotranspiration viendra incontestablement modifier le régime hydrique. Une hausse des précipitations hivernale de 8,6 % à 18,1 % est également prévue pour cette période (Ouranos, 2010). Cette hausse des précipitations entraînera une diminution du couvert de neige puisque les précipitations liquides seront plus fréquentes en raison de l’ augmentation des températures (Christensen et al., 2007).

Selon ces prédictions, ces changements perturberont le régime hydrique des rivières en influençant la fréquence et l’ amplitude des crues. Les débits des rivières au Québec sont principalement conditionnés par l’apport en eau lors de fonte des neiges, venant du stockage de la neige et de la glace hivernale. La diminution du couvert de neige et de glace est donc un aspect très important qui influencera assurément les régimes hydriques québécois. Les crues printanières seront devancées alors que les débits maximums lors de ces crues diminueront puisque le stockage d’eau sous forme de neige et de glace sera réduit. La réduction du cumul de neige est une variable très importante de l’ hydrologie et déterminera la viabilité hivernale au Québec ainsi que la distribution des débits sur toute l’année (Ouranos 2010). Par ailleurs, les changements climatiques prévus seront caractérisés par une hausse des évènements extrêmes. Notamment, une augmentation de la fréquence des journées aux températures très élevées durant la saison estivale est prévue (Ouranos 2010). Une prolongation de la saison propice aux orages ainsi qu’une hausse des évènements de pluies très intenses (Mailhot et al., 2007) sont d’autres évènements prédits, et ce, malgré le fait que la moyenne des précipitations ne change pas durant la saison estivale. Les périodes d’ étiages estivales seront, quant à elles, plus rudes et plus longues. La sécheresse, les tempêtes, les vagues de froid et les canicules sont des impacts qUI affecteront la population, mais également les écosystèmes et les milieux naturels.

Les ressources hydriques au Québec

Le Québec regorge de ressources hydriques, 10 % du territoire sont recouverts d’eau douce, ce qui comprend 4 500 rivières et plus d’un demi-million de lacs. De plus, le Québec possède 235 stations de mesure des niveaux et des débits des principaux cours d’eau et 5549 barrages dont 780 publics (Centre d’expertise hydrique du Québec (CEHQ), http://www.cehq.gouv.qc.ca/index.asp. pageconsultéelel er février2012).La population du Québec, équivalent à 0,1 % de la population mondiale, gère alors 3 % des réserves en eaux douces renouvelables de la planète qui sont concentrées principalement dans le bassin hydrographique du Saint-Laurent (40 %). Cette grande ressource en eau amène de grandes responsabilités de conservation et de protection afin de préserver ce privilège pour les générations futures. Une loi a été adoptée à l’ unanimité lors de l’Assemblée nationale le Il juin 2009 afin de garder le caractère collectif des ressources en eau et d’en renforcer leur protection (Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs du Québec, MDDEFP). Pourtant, cette abondance de ressource a mené inévitablement à une surconsommation de l’or bleu à tous les niveaux. Une grande partie de cette eau renouvelable sert à la production hydroélectrique et il ne fait nul doute que la diminution de la disponibilité de cette ressource pourrait devenir problématique.

C’est le Centre d’expertise hydrique du Québec (CEHQ) qui gère le régime hydrique de la province au niveau de la sécurité, de l’équité et le tout, dans un esprit de développement durable. Selon le site du CEHQ, le centre « assure la régularisation du régime des eaux par l’exploitation des barrages publics, la gestion foncière du domaine hydrique de l’État et le maintien de son intégrité, et il veille à la sécurité des barrages. [ … ] De manière plus générale, il acquiert les connaissances hydrologiques et hydrauliques dont le MDDEFP a besoin pour assurer la gestion de l’eau et l’ évaluation de l’ impact des changements climatiques sur le régime hydrique ».

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Table des matières

TABLE DES MATIÈRES
AVANT-PROPOS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
RÉSUMÉ
CHAPITRE I INTRODUCTION GÉNÉRALE
1.1 Problématique
1.2 État des connaissances
1.2.1 Fonctions écologiques des sols
1.2.2 Mécanismes de dégradation des sols
1.2.3 Pratique de restauration des sols
1.2.4 Caractérisation des boues de fosse septique
1.2.5 Effet de l’ épandage sur les propriétés du so1
1.3 Objectifs de l ‘étude et hypothèses de travail
CHAPITRE II RESTORING A DISTURBED CLAYEY FOREST SOIL: CAN DEHYDRATED SEW AGE SLUDGE REPLACE THE NATIVE FOREST FLOOR
2.1 Abstract
2.2 Résumé
2.3 Introduction
2.4 Methods
2.4. 1 Study are a
2.4.2 Experimental design
2.4.3 Field sampling
2.4.4 Laboratory analysis
2.4. 5 Statistical analysis
2.5 Results
2.5.1 Organic amendments
2.5.2 Soils
2.5.3 Foliar nutrition and seedling growth
2.6 Discussion
2.6.1 Chemical characteristics and micro bi al activity of organic amendments
2.6.2 Soil organic carbon and total nitrogen
2.6.3 Soil nutrient supplies
2.6.4 Soil trace metal supplies
2.6.5 Soil physical properties
2.6.6 White spruce seedling foliar nutrition and growth
2.7 Conclusions
2.8 Acknowledgments
2.9 References
CHAPITRE III CONCLUSION GÉNÉRALE
ANNEXE A
RÉSULTATS ADDITIONNELS
RÉFÉRENCES