Tendances relatives à la glace de mer au Canada
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Mark Henry, Division des comptes et de la statistique de l'environnement
Le présent article examine les tendances dans la superficie moyenne couverte par la glace de mer pendant l'été dans le Nord du Canada sur une période de 43 ans (de 1968 à 2010). On y rapporte les tendances relatives à la couverture totale de glace de mer et à la couverture de glace de mer de plusieurs années. Des données tirées de séries chronologiques ont été analysées pour neuf zones de glace de mer et trois zones de routes de navigation pour la couverture totale, et cinq zones de glace de mer et deux zones de routes de navigation pour la couverture de glace de plusieurs années (cartes 1 et 2).
La couverture totale de glace de mer prend en considération tous les stades de formation présents, tandis que la glace de plusieurs années est de formation plus ancienne et a survécu à au moins un été de fonte 1 . La glace de plusieurs années présente un danger particulier pour les navires et la navigation.
La saison estivale est définie comme la période du 25 juin au 15 octobre pour les zones de glace de mer du domaine de l'Arctique canadien, et du 19 juin au 19 novembre, pour les zones du domaine de la baie d'Hudson (voir l'encadré concernant le « contexte et la méthodologie » ainsi que la carte 1).
Une collaboration en matière de données qui se poursuit
Le présent article est le quatrième d'une série d'articles d'EnviroStats dont l'objet est de présenter des données sur le climat canadien et sur les répercussions des changements climatiques. La série est axée sur de courtes analyses statistiques de données sur le climat. Jusqu'à maintenant, la série comprend des analyses des tendances du bilan massique des glaciers, de la température et des précipitations. Les articles précédents peuvent être consultés à l'adresse suivante : www.statcan.gc.ca/bsolc/olc-cel/olc-cel?catno=16-002-X&chropg=1&lang=fra.
Ces articles sont le fruit d'une collaboration continue entre Statistique Canada, Environnement Canada et Ressources naturelles Canada.
On pourra obtenir les données présentées dans les articles à partir du site Web de Statistique Canada, à la fois dans des tableaux de données gratuites de CANSIM ainsi que dans de nouveaux articles réexaminant les tendances des données au bout de quelques années.
Dans le Système mondial d'observation du climat de l'Organisation météorologique mondiale, la glace de mer est considérée comme une variable climatique essentielle 2 . La glace de mer est aussi l'une des variables utilisées pour appuyer les travaux réalisés dans le contexte de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) et par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) 3 .
Contexte et méthodologie
Les données tirées de séries chronologiques utilisées dans le présent article proviennent de cartes des glaces de mer produites chaque semaine par le Service canadien des glaces (SCG) et diffusées par l'entremise des Archives du Service canadien des glaces 4 . Les cartes des glaces de mer ont été produites à partir d'une combinaison de levés aériens, d'observations en surface, de rapports d'aéronefs et de navires et de données recueillies par télédétection (satellite) 5 . Les cartes des glaces ont par la suite été compilées en série chronologique par la Section des processus climatiques de la Division de la recherche climatique d'Environnement Canada, des corrections mineures ayant été apportées aux premières années de données pour en améliorer la qualité et assurer l'uniformité de la série chronologique 6 , 7 .
La superficie moyenne couverte par la glace de mer est exprimée en kilomètres carrés. Le taux de variation est exprimé comme la variation absolue de la couverture de glace de mer par décennie, et en pourcentage calculé relativement à la première année de la série chronologique (1968). Le taux de variation est calculé à partir du déclin total de la tendance linéaire.
Les neuf zones de glace de mer rendent compte des limites géographiques définies et utilisées par le SCG et sont fondées sur le type de glace, ainsi que sur les conditions climatiques et bathymétriques, les courants et la température de l'océan. Les zones sont réparties entre deux domaines, le domaine de l'Arctique et le domaine de la baie d'Hudson. Par ailleurs, trois zones couvrant les routes de navigation du Nord sont incluses.
On a choisi la saison estivale pour la série chronologique, parce qu'elle permet de recueillir des données plus exhaustives. De tout temps, on a produit des données sur les glaces de mer dans le Nord, sous forme de cartes, en fonction de la saison de navigation, qui se concentre l'été et non pas l'hiver. Des cartes d'hiver ont été produites pour certaines zones et périodes, et principalement après 1980, mais leur couverture est moins exhaustive aux niveaux temporel et géographique 8 .
On a vérifié les données tirées de la série chronologique, afin de déterminer la présence de corrélations sérielles et d'observations anormales (valeurs aberrantes). On a utilisé un processus de logiciel d'analyse statistique (SAS), PROC ARIMA, pour calculer les tendances globales. Le processus PROC ARIMA produit une tendance linéaire, et le niveau de signification connexe est corrigé en fonction de la corrélation sérielle et des observations anormales 9 , le cas échéant. Toutes les tendances linéaires exprimées sont statistiquement significatives 10 .
Résultats
Zones de glace de mer
Couverture totale de glace de mer
Dans toutes les zones de glace de mer (graphiques 1 et 2 et tableau 2), on a noté une diminution de la couverture totale de la glace de mer au cours de la période à l'étude. Les baisses les plus marquées ayant été enregistrées dans les cinq zones du Sud et de l'Est : nord de la mer du Labrador (1 536 km2 ou 17 % par décennie), détroit d'Hudson (4 947 km2 ou 16 % par décennie), détroit de Davis (6 581 km2 ou 14 % par décennie), baie d'Hudson (16 605 km2 ou 11 % par décennie) et baie de Baffin (18 658 km2 ou 10 % par décennie).
Des baisses plus faibles ont été notées dans les tendances pour les parties occidentales et centrales du Nord, une zone qui comprend le bassin Foxe, le sud de la mer de Beaufort, la zone la plus au nord du bassin Kane et les îles de l'Arctique canadien (tableau 2).
Au cours de la période à l'étude, six des neuf zones ont atteint le maximum de leur étendue de glace de mer estivale moyenne dans les années 1970, et sept des neuf zones ont connu leur étendue minimum au cours des cinq dernières années de la période à l'étude (de 2005 à 2010).
Couverture de glace de plusieurs années
On a noté une baisse de 385 km2 (21 %) par décennie de la glace de plusieurs années pendant la saison estivale dans la zone de la Baie de Baffin (graphique 3). Quoique ceci représente le plus grand déclin de toutes les séries chronologiques présentées dans cette étude, la couverture de glace de plusieurs années ne représente qu'une partie très réduite de cette région.
Les résultats ne montrent pas de tendance statistiquement significative pour les îles de l'Arctique canadien, la mer de Beaufort, et les bassins Foxe ou Kane. La glace de plusieurs années n'est pas présente pour les autres quatre zones de glace de mer.
Zones de routes de navigation
Deux des zones de routes de navigation englobent les routes nord et sud du passage du Nord-Ouest qui relient les océans Atlantique et Pacifique. La troisième zone est celle du pont de l'Arctique, qui couvre la partie située en territoire canadien d'une route qui relie les marchés nord-américains aux marchés eurasiens, grâce aux ports de Churchill au Manitoba et de Murmansk en Russie.
La présence de glace de mer limite de façon significative la navigation. Lorsque navigable, la route du pont de l'Arctique peut réduire le trajet de plusieurs jours par rapport à la Voie maritime du Saint-Laurent. S'il est navigable par les navires commerciaux, le passage du Nord-Ouest permet d'économiser des milliers de kilomètres de voyage de l'Europe à l'Asie par le canal de Panama. Les routes du passage du Nord-Ouest sont habituellement couvertes de glace de mer en toute saison, mais elles étaient navigables à la fin de l'été et au début de l'automne 2007.
Couverture totale de glace de mer
Deux des zones de routes de navigation ont connu des baisses de la couverture totale de la glace de mer en été au cours de la période à l'étude, le pont de l'Arctique (partie située en territoire canadien) ayant connu un taux de diminution d'environ 14 147 km2 (15 %) par décennie, et la route du sud du passage du Nord-Ouest, une baisse d'environ 6 986 km2 (6 %) par décennie (graphique 4 et tableau 2).
Les résultats ne montrent pas de tendance statistiquement significative pour la zone de la route du nord du passage du Nord-Ouest.
Une comparaison de la couverture totale de la glace de mer en 2007, une année de couverture légère pendant laquelle les routes ont été navigables à la fin de l'été et au début de l'automne, et de la couverture moyenne pendant la période à l'étude montre que, pour la zone du pont de l'Arctique et la zone de la route du sud du passage du Nord-Ouest, la couverture estivale de la glace de mer en 2007 a été inférieure de 47 % et de 41 % à la moyenne. La couverture totale de la glace de mer dans la zone de la la route du nord du passage du Nord-Ouest était également inférieure à la moyenne (-24 %) cette année-là.
Couverture de glace de plusieurs années
Les résultats ne montrent pas de tendance statistiquement significative pour les zones de la la route du nord ou du sud du passage du Nord-Ouest. La glace de plusieurs années n'est pas présente dans la zone du pont de l'Arctique (Graphique 5).
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