Prévision saisonnière des dates de gel et de l'étendue de la glace dans la Voie maritime du Saint-Laurent à l'aide de l'intelligence artificielle
Amélie Bouchat, Université McGill
La connaissance des conditions de glace sur les cours d’eau, du début du gel jusqu’à la débâcle, est essentielle à la sécurité de la navigation sur les cours d’eau glacés. Or, les prévisions concernant le début du gel et les conditions de glace sont pratiquement inexistantes pour la Voie maritime du Saint-Laurent, une voie de navigation majeure au Canada. Pour Fednav (la plus grande compagnie canadienne de transport international en vrac opérant sur la Voie maritime), ce manque d’informations entraîne de grandes incertitudes, ce qui l’oblige à adopter une approche prudente pour garantir une navigation sûre et efficace de sa flotte.
Alors que les prévisions régionales sur la glace s'appuient généralement sur des modèles numériques glace-océan à haute résolution, ce type de modèle est coûteux à développer et à exploiter, et aucun n'est encore disponible pour la Voie maritime du Saint-Laurent. Ce projet propose de développer un nouveau modèle de prévision du début du gel pour la Voie maritime du Saint-Laurent basé sur l'apprentissage automatique.
Assurer la pérennité de la planification de la conservation marine dans l'océan Atlantique du Nord-Ouest
Andrea Bryndum-Buchholz, Université Memorial
Cette recherche porte sur l'analyse des changements futurs des écosystèmes au sein des aires marines protégées existantes et proposées dans le nord-ouest de l'océan Atlantique, dans le but de fournir des orientations essentielles pour faciliter la mise en place de mesures de conservation adaptées au changement climatique dans la région. Le Dr Bryndum-Buchholz examine les impacts du changement climatique et évalue les lacunes ainsi que les opportunités liées à la création de nouvelles zones protégées, afin de parvenir à une planification globale de la conservation axée sur l'adaptation au changement climatique.
Concevoir des solutions pour faire face aux impacts cachés du changement climatique sur les forêts sous-marines du Canada
Danielle Denley, Université Simon Fraser
En 2015, les communautés des Premières Nations de la côte centrale de la Colombie-Britannique ont observé une prolifération massive d’un bryozoaire encroûtant, corrélée à des anomalies extrêmes de température océanique dans le nord-est de l’océan Pacifique. Les algues géantes ont été fortement encroûtées par ce bryozoaire, ce qui les a fait couler jusqu’au fond marin où elles se sont rapidement désintégrées. Cette situation a inquiété les communautés des Premières Nations, qui dépendent fortement de ces écosystèmes de forêts de kelp à des fins commerciales, alimentaires, sociales et cérémonielles.
En partenariat avec le CCIRA et les quatre Premières Nations de la côte centrale de la Colombie-Britannique (Heiltsuk, Kitasoo/Xai’xais, Nuxalk et Wuikinuxv), ce projet conçu conjointement déterminera si une gestion adaptative de la récolte traditionnelle de kelp par les communautés et de la pêche au hareng frayant sur le kelp peut minimiser l’impact négatif des proliférations de bryozoaires induites par la température — et renforcer la résilience tant des écosystèmes de forêts de kelp que des communautés côtières face au changement climatique.
Liens entre la pêche, la sécurité alimentaire et la santé, et évolution des réseaux trophiques marins dans l'Arctique canadien
Marianne Falardeau-Côté, Université Laval
Les écosystèmes marins de l’Arctique subissent actuellement des transformations majeures induites par le changement climatique. Les réseaux trophiques marins évoluent, ce qui entraîne des répercussions en cascade sur les pêcheries et les communautés côtières. L’omble chevalier (Salvelinus alpinus) est l’une des espèces de poissons les plus pêchées dans l’Arctique canadien ; il fait l’objet de pêcheries commerciales, de subsistance et sportives. Cette espèce anadrome circumpolaire migre vers les océans, plus productifs, en été, pour se nourrir de proies marines abondantes, ce qui lui permet un apport énergétique élevé. Les liens étroits entre les réseaux trophiques marins, l'omble chevalier et la pêche jouent un rôle essentiel dans le maintien de la culture et du bien-être des communautés côtières du nord du Canada, notamment en tant que source d'aliments sains. Dans cette région où l’insécurité alimentaire est jusqu’à cinq fois supérieure à la moyenne nationale canadienne, il est urgent de comprendre comment le changement climatique pourrait affecter la capacité des populations à accéder aux ressources alimentaires marines et d’éclairer une gestion durable. Dans le cadre de cette recherche, la Dre Falardeau-Côté évalue comment les changements océaniques ont un impact sur les réseaux trophiques marins, les pêcheries d’omble chevalier et les dimensions clés du bien-être liées à la pêche, en particulier la sécurité alimentaire et la santé au Nunavut et au Nunavik.
Indicateurs de traits écologiques pour la modélisation prédictive de la productivité et de la répartition des pêcheries de thon, afin d'éclairer la gestion des pêcheries au Canada et aux États-Unis dans le contexte du changement climatique
Natasha Hardy, Université de l'Alberta
L'objectif final de ce projet est de prévoir les impacts climatiques sur la répartition et l'abondance d'espèces halieutiques de grande valeur, notamment le thon blanc. Cela implique notamment la création d'une base de données open source sur le régime alimentaire des thonidés du Pacifique et les caractéristiques de leurs proies, ainsi que le développement de réseaux de collaboration entre chercheurs, scientifiques des administrations publiques et modélisateurs climatiques. Les outils existants développés dans cette optique présentent un intérêt considérable pour les acteurs du secteur de la pêche et les responsables de la gestion des pêches au Canada, aux États-Unis et dans le monde entier.
Télédétection océanique et dynamique spatio-temporelle des provinces biophysiques marines côtières de la Colombie-Britannique et du sud-est de l'Alaska
Christian Marchese, Université de Colombie-Britannique/Université de Victoria
Les eaux côtières de la Colombie-Britannique et du sud-est de l’Alaska sont influencées par l’interaction de différents processus climatiques et océanographiques. Ces régions, où les eaux douces et les eaux marines interagissent, abritent des réseaux trophiques diversifiés et déterminent l’habitat disponible pour diverses espèces de saumon du Pacifique, qui sont très sensibles aux changements des conditions environnementales. Ces dernières années, les stocks de saumons du Pacifique sont tombés en dessous des niveaux moyens, peut-être en raison d’une faible disponibilité des proies pour les saumons juvéniles, causée par un décalage avec le calendrier des floraisons de phytoplancton et de zooplancton. Ces dernières se sont révélées très variables, car influencées par une combinaison de facteurs environnementaux, tels que la température de l’océan. À cet égard, l’identification de provinces écologiques servant de cadre de référence pour comprendre les processus biologiques et physiques dans les eaux côtières de la Colombie-Britannique et du sud-est de l’Alaska est essentielle pour améliorer notre capacité à cartographier les conditions rencontrées par les saumons juvéniles le long de leur principale voie de migration. La classification biorégionale peut améliorer notre compréhension de la manière dont l’abondance et la dynamique des poissons réagissent à différentes conditions biophysiques. Ce projet répond au besoin de disposer d’une biorégionalisation appropriée, pertinente et dynamique afin d’expliquer les réponses spécifiques à chaque région face aux futurs changements environnementaux.
Évaluation du cycle de l'azote dans les écosystèmes benthiques côtiers
Ludovic Pascal, UQAR
Le développement économique des zones côtières et les changements dans l’occupation des sols (par exemple, le drainage agricole) ont considérablement accru les apports en nutriments dans les eaux côtières. Cette augmentation peut entraîner une eutrophisation, c’est-à-dire un accroissement de l’apport en matière organique dans l’écosystème, ce qui perturbe son équilibre naturel. Les manifestations les plus évidentes de l’eutrophisation sont les proliférations d’algues disproportionnées, la désoxygénation et l’acidification de l’eau, avec des conséquences considérables sur la mortalité des organismes marins présentant un intérêt économique potentiel. À ce jour, plus de 400 écosystèmes côtiers affectés ont été signalés comme étant des zones pauvres en oxygène ou des zones mortes, y compris l’estuaire du Bas-Saint-Laurent. Bien que les processus biogéochimiques impliqués dans le cycle sédimentaire de l’azote (NC) soient désormais bien cernés, on en sait peu sur l’influence du contexte environnemental sur leur occurrence et leur vitesse. De nombreux paramètres influencent le cycle de l’azote sédimentaire, tels que les concentrations de NO₃ et d’O₂ dans les eaux de fond, la réactivité de la matière organique apportée aux sédiments ainsi que la structure des communautés des écosystèmes concernés. De plus, le changement climatique en cours et les altérations de la biodiversité qui y sont associées sont susceptibles de modifier le rythme et les voies dominantes du cycle de l’azote sédimentaire.
Variabilité historique et facteurs déterminants de la glace de mer le long des côtes du Labrador
Christoph Renkl, Université Dalhousie
Ce projet vise à recueillir des données de référence sur les polynies et autres zones d’eau libre le long du littoral du Labrador. Le rôle du Dr Renkl consistera à évaluer la variabilité historique et les tendances à long terme de la glace de mer dans cette région, ainsi qu’à identifier les facteurs déterminants à grande échelle au cours des 50 dernières années. La glace de mer le long du littoral du Labrador offre des voies de circulation aux communautés autochtones côtières. Les zones d’eau libre entourées de glace de mer, également appelées « polynyas » ou, localement, « rattles » ou « inggiganik », sont des zones à forte productivité biologique qui servent d’habitat aux animaux marins. Ces zones d’eau libre constituent des terrains de chasse et de pêche locaux pour les communautés autochtones. Dans un contexte de réchauffement climatique, les changements dans l’état de la glace peuvent entraîner des conditions de déplacement imprévisibles, rendant obsolètes les connaissances traditionnelles sur l’environnement. Par conséquent, des informations sur l’état de la glace sont nécessaires pour garantir la sécurité des voies de circulation et la pérennité des cultures de subsistance traditionnelles. La population cible de ce projet est constituée des communautés autochtones de la côte du Labrador qui participent directement au projet.
Cette recherche s’inscrit dans le cadre du projet « Cartographie communautaire des risques liés aux polynies et aux formations de glace », dirigé par Paul McCarney du gouvernement du Nunatsiavut, dans le nord du Labrador, en partenariat avec le Dr Eric Oliver et Bird’s Eye Inc., une entreprise détenue par des Inuits.
