Changements dans l’écosystème

Introduction

Le centre d’expertise dans l’établissement de rapports sur l’état des océans a créé le présent rapport national lors de la dernière étape de l’initiative Santé des océans, dans le cadre de laquelle le centre a d’abord été financé. Ce rapport comprend les points saillants des rapports régionaux sur les zones étendues de gestion des océans (ZEGO) qui ont été produits dans le cadre de l’initiative quinquennale (2007­2012). Cette dernière était axée sur l’établissement de nouvelles aires marines protégées, sur l’amélioration de nos mesures de prévention de la pollution et d’intervention grâce au renforcement des activités de surveillance, d’application de la loi et de confinement, et sur la collaboration avec nos partenaires dans les dossiers des océans et des eaux transfrontalières, dont l’océan Arctique et le golfe du Maine.

Portée du rapport national

Le Rapport du Canada sur l'état des océans de 2012 présente les faits saillants des rapports régionaux portant sur les cinq ZEGO qui ont été établies dans le cadre de l'initiative Santé des océans, qui est organisée par thème. La disponibilité des ensembles de données à long terme et l'analyse étaient variables. De plus, dans quelques cas, une quantité minime sinon nulle de renseignements ont été consignés au sujet de certains thèmes concernant des ZEGO abordées dans le présent rapport (p. ex. la mer de Beaufort). Par ailleurs, des rapports thématiques beaucoup plus complets ont été publiés au sujet de l'état de la zone du plateau néo-écossais, qui a été particulièrement bien étudiée.

Portée des rapports régionaux sur les zones étendues de gestion des océans

Les rapports régionaux sont fondés sur l'analyse des données recueillies au sujet des cinq ZEGO qui ont été désignées dans le cadre de l'initiative : la côte nord du Pacifique, la mer de Beaufort dans l'océan Arctique, le golfe du Saint-Laurent, l'est du plateau néo-écossais, et les régions de la baie Placentia et des Grands Bancs de l'Atlantique. L'approche adoptée pour produire les rapports régionaux et la complexité de ces derniers varient en raison de la quantité de données sur les océans disponibles, ainsi que de la diversité des pêches et des conditions socio-économiques. Les membres du Centre d'expertise qui ont élaboré et préparé les rapports sont : Bill Crawford et Jim Irvine pour la côte nord du Pacifique, Andrea Niemi pour la mer de Beaufort, Hugues Benoît et Jacques Gagné pour le golfe du Saint-Laurent, Nancy Shackell et Melanie MacLean pour le plateau néo-écossais, et Nadine Templeman, Vanessa Sutton­Pande et Atef Mansour pour la baie Placentia et les Grands Bancs.

Établissement de rapports quant à l'état des océans et données sur les sciences des océans au sein de Pêches et Océans Canada

Au cours de la période d'exécution de cinq ans de l'initiative, le Ministère a recueilli des données marines dans l'Arctique. Cette collecte de données s'est faite dans le cadre de projets financés par le volet Changement climatique du Programme de l'Année polaire internationale du Canada, qui a duré deux ans, notamment l'Étude des eaux traversant l'archipel canadien et le projet Les trois océans du Canada, ainsi que par l'Initiative de recherche scientifique sur le changement climatique du Ministère, qui a elle aussi duré deux ans. De plus, le Programme de Monitorage de la Zone Atlantique, le Programme Argo et d'autres programmes des Sciences des océans de Pêches et Océans Canada ont également facilité la collecte et l'analyse continues des données marines.

En novembre 2011, le programme quinquennal des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique a été lancé à Pêches et Océans Canada. Ce programme vise à renforcer les connaissances et la compréhension des risques, des répercussions et des possibilités qui découlent des changements climatiques et à élaborer des outils d'adaptation dans les domaines de responsabilité du Ministère. Le programme des services d'adaptation aux changements climatiques en milieu aquatique est de grande envergure. En effet, il touche le patrimoine marin du Canada dans les régions marines du Pacifique, de l'Arctique et de l'Atlantique, ainsi que le bassin d'eau douce des Grands Lacs.

Changements dans l'écosystème

Le changement dans l'écosystème désigne la réorganisation rapide d'un écosystème dont l'état qui était auparavant stable devient très différent, et ce, de façon permanente. La modification rapide des conditions océaniques peut entraîner des changements dans l'abondance des espèces, la composition des communautés et la réorganisation trophique (réseau trophique). Les organismes d'un écosystème ne seront pas nécessairement tous visés ou touchés par un changement, qui peut s'étendre sur quelques kilomètres ou sur une distance encore plus grande, comme dans le plateau néo-écossais ou même dans l'ensemble d'un bassin.

Il existe deux causes principales des changements dans l'écosystème, soit :

  • les facteurs climatiques, dont les changements climatiques;
  • les facteurs anthropiques comme la pêche, les espèces introduites et les modifications de l'habitat.

Changements dans l'écosystème et répercussions sur les océans du Canada

Plusieurs facteurs naturels et anthropiques ont entraîné des changements dans l'écosystème des océans du Canada, qui se sont caractérisés par d'importantes modifications des réseaux trophiques marins et de l'abondance de certaines espèces.

Il importe de souligner que, jusqu'à maintenant, des changements ont été signalés pour une partie seulement des zones faisant l'objet de discussions.

Mer de Beaufort

Depuis 2002, l'équipe chargée des études internationales conjointes de la glace de mer, qui est composée de scientifiques de Pêches et Océans Canada, mène chaque année une expédition au bassin Canada. Cette expédition vise à étudier les conditions océanographiques de la région, plus particulièrement celles du tourbillon de Beaufort, qui est une partie du bassin océanographique où les eaux circulent dans le sens horaire.

Parmi les changements observés, on compte une réduction considérable de la superficie et de l'âge des glaces de mer pluriannuelles dans le bassin Canada depuis le milieu des années 1990. La diminution des glaces épaisses a augmenté la quantité d'eau douce dans la couche de surface du tourbillon de Beaufort depuis 2003, ce qui a eu des répercussions sur le réseau trophique marin. Quelles ont été ces répercussions?

L'augmentation de la quantité d'eau douce, le changement des directions du vent et la circulation océanique ont occasionné l'intensification de la stratification (couches) de la colonne d'eau, car l'eau douce est moins dense et ne se mélange pas bien avec l'eau salée des profondeurs de l'océan, de sorte qu'un « bouchon » se forme à la surface de l'océan.

Cette stratification empêche le brassage des couches océaniques, qui est le principal mécanisme propulsant les nutriments vers la couche superficielle ou la zone euphotique éclairées par le soleil, où le phytoplancton croît. Par conséquent, l'intensification de la stratification entraîne également la diminution des nutriments dont se nourrit le phytoplancton, qui est le fondement même du réseau trophique marin.

Selon les recherches menées par Pêches et Océans Canada, ces changements ont causé une augmentation des petites algues (picoplancton) dans le bassin Canada, tant au niveau de la population totale que dans la représentation globale du phytoplancton en pourcentage, ainsi qu'une diminution des nanoplanctons de plus grande taille au cours des cinq années pendant lesquelles les données ont été recueillies, soit entre 2004 et 2009. Les échantillons prélevés à la fin de l'été et au début de l'automne 2009 ont révélé une augmentation continue des bactéries composant le picoplancton.

Golfe du Saint-Laurent

Des changements spectaculaires ont été observés dans les écosystèmes du nord et du sud du golfe du Saint-Laurent, en particulier en réponse à la pêche, tandis que des changements de plus petite envergure ont été constatés dans les conditions environnementales. Ces changements comprennent la modification de l'abondance des espèces, de la biomasse ainsi que de la structure et du fonctionnement du réseau trophique.

Dans les années 1980, ces écosystèmes étaient principalement constitués de gros poissons de fond prédateurs, comme la morue de l'Atlantique (Gadus morhua), le sébaste (Sebastes spp.) et la merluche blanche (Urophycis tenuis), ainsi que de petites espèces fourragères, telles que le capelan (Mallotus villosus), le maquereau (Scomber scombrus), le hareng (Clupea harengus) et la crevette nordique (Pandalus borealis). Aujourd'hui, les petites espèces fourragères se retrouvent en abondance dans les écosystèmes du nord et du sud du golfe.

La pêche des gros poissons de fond a augmenté pendant les années 1980 et a continué de croître au début des années 1990, ce qui a entraîné l'épuise­ment de certains stocks, dont les stocks de morues du nord et du sud du golfe.

À l'exception de la morue du nord du golfe, la pêche ne vise que très peu, voire pas du tout, les gros poissons de fond de cette zone depuis le milieu des années 1990. Malgré cela, les stocks n'ont pas été rétablis, ce qui a mené les scientifiques à conclure que des facteurs autres que la pêche doivent être à l'origine du non­rétablissement ou du déclin continu de nombreuses populations de poissons de fond.

Les changements à l'échelle décennale qui sont survenus dans la couche intermédiaire froide et dans les eaux profondes du golfe constitueraient une influence climatique dominante sur les poissons de fond et les autres organismes marins de fond. Au niveau de la population, l'espèce la plus touchée est la morue, principalement dans le nord du golfe.

Lorsque l'eau est froide dans le nord du golfe, la condition physique de la morue, qui est caractérisée par un très petit rapport moyen entre le poids corporel et la longueur, se détériore. Les scientifiques ont conclu que de nombreuses morues sont mortes en mer en raison de leur condition physique au début et au milieu des années 1990, ce qui a précipité le déclin causé par les pêches, puis ralenti le rétablissement des stocks, et ce, même après l'introduction du moratoire sur la pêche en 1994. À mesure que la température augmentait dans le nord du golfe, la condition physique des poissons s'améliorait et la mortalité liée à la température diminuait.

Le cas de la morue du sud du golfe est en revanche différent. On croit que le lien entre la piètre condition physique des morues du sud du golfe et leur déclin est beaucoup moins important. Malgré l'absence de pêche et les améliorations de la condition de septembre observées depuis le milieu des années 1980, le taux de mortalité naturelle des morues du sud du golfe est demeuré élevé, de sorte que leur abondance a diminué. Il semble de plus en plus évident que la prédation est la cause de cette mortalité.

Les populations de poissons de fond épuisées partout dans l'Atlantique Nord-Ouest n'ont pas été rétablies, et l'on croit que la prédation par le phoque pourrait être un facteur important à cet égard. Le taux de mortalité naturelle anormalement élevé est particulièrement observé non seulement chez les morues, mais aussi chez d'autres gros poissons de fond du sud du golfe. Les données indiquent clairement que la prédation par les phoques gris pourrait être un facteur déterminant de ce taux anormalement élevé. Ces données sont les suivantes :

  • les tendances relatives aux taux de mortalité des poissons de fond concordent généralement avec la hausse des populations de phoques;
  • les tendances à la baisse semblables relativement à l'abondance de la plupart des espèces qui constituent des proies des phoques gris;
  • l'éloignement des poissons dans les secteurs fréquentés par les phoques;
  • les calculs confirmant que la demande en alimentation des phoques cadre suffisamment sur les plans du temps et de l'espace avec les stocks de proies pour expliquer les taux de mortalité naturelle accrus au moins chez la morue de l'Atlantique, la merluche blanche et la raie tachetée du sud du golfe du Saint-Laurent.

Plateau néo-écossais

En raison des effets combinés des activités humaines et du changement des conditions environnementales, la structure de l'écosystème du plateau néo-écossais a subi une importante transformation au cours des dernières décennies. Cette transformation a touché tous les niveaux du réseau trophique et a entraîné la modification de la structure des communautés marines. Elle s'est traduite par une augmentation simultanée des populations de phoques, de petits poissons pélagiques, des macroinvertébrés et des phytoplanctons de fond, et par une diminution des populations de poissons de fond et de zooplanctons.

Ces conclusions ont été tirées à la suite des recherches menées par Pêches et Océans Canada dans le plateau néo-écossais qui ont révélé que l'élimination des principaux prédateurs au moyen d'une pêche intensive peut entraîner de grands changements qui s'avéreront peut-être permanents dans les écosystèmes océaniques, restructurant ainsi le réseau trophique dans son ensemble. Les recherches publiées entre le début des années 2000 et 2005 indiquent que le réseau trophique du plateau néo-écossais a été restructuré lorsque la surpêche des principaux prédateurs, comme les gros poissons de fond, a entraîné la diminution des populations de ces gros prédateurs benthiques. Les poissons-fourrages pélagiques et les macroinvertébrés qui se nourrissent de plancton étaient alors présents en abondance, et leur biomasse avait atteint un niveau 900 % plus élevé que les niveaux enregistrés avant la diminution des populations de gros poissons de fond. Toutefois, malgré les mesures de gestion mises en place au début des années 1990, comme les moratoires sur la pêche, la structure de l'écosystème du plateau néo-écossais n'est pas redevenue ce qu'elle était.

La durée prolongée de l'altération du réseau trophique, ainsi que son rétablissement actuel, était et continue d'être dominée par des poissons-fourrages qui dévorent tout. Les espèces fourragères qui sont rapidement devenues très abondantes peu de temps après la diminution des populations de gros poissons de fond sont maintenant en déclin, car elles ont mangé plus de zooplanctons que la quantité disponible. Cependant, les chercheurs du Ministère ont récemment trouvé des preuves liées à la dynamique des systèmes qui indiquent que l'altération de ce grand écosystème est passagère et qu'il se peut que le réseau trophique soit de nouveau constitué en grande partie de gros poissons de fond. Toutefois, la nouvelle recherche sur la morue effectuée par le Ministère (évaluation du potentiel de rétablissement de la morue) ne cadre pas entièrement avec l'hypothèse selon laquelle l'écosystème retrouve actuellement son ancienne structure, du moins en ce qui concerne les gros poissons de fond. La biomasse du stock reproducteur de morues de l'est du plateau néo-écossais a atteint en 2003 le plus faible niveau jamais enregistré en 53 ans (environ 7 500 tonnes). Bien que le stock n'ait pas été rétabli, il a augmenté rapidement, atteignant 64 000 tonnes en 2011. Malgré cette hausse, les prévisions à long terme laissent croire que le stock demeurera en dessous du niveau qui permettrait la reprise de la pêche. De plus, en ce qui concerne la biomasse des poissons-fourrages, la cohorte de morues qui a contribué, en 2004, à l'augmentation rapide de l'abondance des morues dans l'est du plateau néo-écossais a été produite au cours d'une année pendant laquelle la biomasse des poissons pélagiques semblait élevée. Par ailleurs, les opinions divergentes illustrent la complexité des recherches sur l'écosystème océanique et soulignent la nécessité d'effectuer des recherches continues sur ces processus.

La perspective relative à la dynamique générale des systèmes appuie l'opinion selon laquelle un ensemble de facteurs, de même que la quantité limitée d'éléments nutritifs mis à la disposition des poissons-fourrages, ont des répercussions sur le réseau trophique existant du plateau néo-écossais. Selon cette opinion, on observera une réduction de la prédation accompagnée de lentes augmentations de l'abondance des espèces, tant dans les niveaux trophiques inférieurs que supérieurs. Ces augmentations ont d'abord été observées chez le zooplancton et ensuite chez les gros prédateurs, ce qui est conforme au rétablissement de l'ancienne structure de l'écosystème. À plus long terme, la mise en place d'un système général suppose que la tendance actuelle pourrait entraîner l'inversion du réseau trophique inversé, ce qui permettrait de reprendre les pêches qui s'étaient effondrées.

Baie Placentia et Grands Bancs

Au début des années 1990, la structure des communautés situées le long du plateau a subi une importante modification. Cette dernière comprenait :

  • une réduction de l'abondance des espèces commerciales et des autres espèces de poissons, comme la morue de l'Atlantique, la plie canadienne, la raie épineuse et le loup de mer;
  • une augmentation spectaculaire de la biomasse des invertébrés, comme le crabe des neiges et la crevette nordique;
  • la réduction de la disponibilité des capelans et la modification de leur biologie;
  • une augmentation continue de la population de phoques du Groenland.

Les raisons de ces changements font encore l'objet d'un débat. Toutefois, les facteurs possibles comprennent la surpêche, le changement climatique et la modification des interactions entre les espèces. Contrairement aux observations formulées au sujet du plateau néo-écossais, ces changements ne se sont pas produits en même temps qu'une diminution de la quantité de zooplanctons ou une augmentation des petites espèces fourragères.

Les stocks de nombreux poissons de fond qui se trouvaient auparavant en abondance ont chuté et ont atteint un petit pourcentage de leurs niveaux antérieurs. Bien que l'on croie que la pêche est un important facteur de ce phénomène, les conditions environnementales dans l'Atlantique Nord-Ouest peuvent également y avoir contribué. Même si des fermetures de pêche et d'autres mesures de gestion ont été appliquées, les populations demeurent petites et les poissons sont souvent plus petits lorsqu'ils atteignent leur maturité.

Depuis la chute des stocks de poissons de fond au début des années 1990, les prises de pêche contiennent un très grand nombre d'invertébrés. L'augmentation de l'abondance des crabes des neiges et des crevettes nordiques pourrait s'expliquer par la combinaison des températures de l'eau, qui a des répercussions sur les premières étapes de vie, et la réduction de la prédation par les poissons de fond.

La population de capelans, une des principales espèces fourragères qui a joué un rôle prédominant dans le réseau trophique du plateau de Terre-Neuve, était élevée dans les années 1980. Elle a ensuite diminué de façon spectaculaire au début des années 1990 et est demeurée faible depuis ce temps. Cette diminution a été accompagnée d'importants changements dans la biologie de l'espèce. Par exemple, la taille des capelans continue d'être plus petite, et les changements de comportement comprennent une période de frai qui s'effectue plus tard ainsi que la réduction de la durée des migrations diurnes.

En 2010, on estimait que le nombre de capelans était inférieur aux niveaux historiques dans une proportion de moins de 1 %.

Parmi les mammifères marins, le phoque du Groenland est l'espèce la plus abondante dans le plateau de Terre-Neuve. La population de phoques du Groenland a diminué pendant les années 1960 et a atteint un niveau minimal de moins de deux millions d'individus au début des années 1970. Au milieu des années 1990, la population avait triplé et se chiffrait à environ 5,5 millions d'individus. Depuis, la population de phoques du Groenland a augmenté lentement. On estime qu'elle a atteint entre 8,61 millions et 9,55 millions d'individus en 2010.

Côte nord du Pacifique

Les modifications dans la prévalence des vents remontants et plongeants correspondent aux changements dans l'écosystème de la zone de gestion intégrée de la côte nord du Pacifique (ZGICNP). Les vents soufflent principalement du sud en hiver et du nord au milieu de l'été. Les vents sont d'ailleurs beaucoup plus forts en hiver. Les vents remontants du nord éloignent les eaux de surface des côtes, et des eaux profondes riches en éléments nutritifs qui alimentent l'ensemble de la chaîne alimentaire viennent les remplacer. En revanche, il se peut que les forts vents plongeants du sud qui ont soufflé pendant plusieurs années aient retardé la prolifération de végétaux planctoniques qui se produisait au printemps, entraînant ainsi la réduction du taux de survie de diverses espèces marines. En général, les vents plongeants soufflent plus fort que les vents moyens depuis qu'un changement s'est opéré dans l'écosystème à la fin des années 1970. Ce phénomène n'a toutefois pas été observé entre 1988 et 1996. Ces vents en provenance du sud étaient généralement associés à la hausse de la température de l'eau et à la réduction de la salinité.

Les augmentations ou les diminutions de l'abondance de certaines populations aquatiques qui ont été constatées au fil du temps sont attribuables aux changements dans l'écosystème océanique. Les autres populations montrent une plus grande variabilité interannuelle, laquelle est peu-être due aux changements qui se produisent pendant un stade biologique critique. Par exemple, le nombre de saumons kétas et surtout de saumons roses a généralement augmenté après la fin des années 1970, alors que le nombre de saumons cohos a diminué. De plus, une pêche rentable du saumon rouge a pu être pratiquée dans le bras Smith jusqu'à ce que les stocks diminuent de façon importante entre le début et le milieu des années 1990. Par ailleurs, le nombre de harengs, sauf les harengs du district de Prince Rupert, a généralement diminué depuis la fin des années 1970. Après une absence de 45 ans dans le sud de l'île de Vancouver, les sardines y sont retournées en 1992, et leur aire de répartition s'est étendue vers le nord dans la ZGICNP en 1998. La portée de la migration des sardines vers le nord, qui varie selon les années, est grandement influencée par la température. En 2009, le calmar de Humboldt était beaucoup plus répandu et abondant dans les eaux de la Colombie-Britannique, ainsi que la ZGICNP, comparativement aux années précédentes. Cependant, en 2010, les calmars avaient pratiquement disparu des eaux de la Colombie-Britannique.

Les scientifiques de Pêches et Océans Canada trouvent de nouvelles façons de nous faire mieux comprendre les écosystèmes marins. Par exemple, dans le cadre des recherches effectuées sur la côte ouest, les scientifiques utilisent des observations océanographiques par satellite pour étudier les interconnexions entre les écosystèmes océaniques et certaines espèces marines, lesquelles recherches sont décrites dans l'article intitulé Satellites et oiseaux de mer : Ce qu'ils nous apprennent sur l'écosystème marin.

Gestion des changements dans l'écosystème

Il est essentiel que les activités liées aux océans soient gérées de façon à préserver la santé des écosystèmes marins tout en permettant leur exploitation durable. Compte tenu de la complexité des interactions entre les écosystèmes, les experts des sciences naturelles et du domaine socio-économique doivent unir leurs forces à celles des gestionnaires pour suivre les importants changements des écosystèmes et en évaluer les causes. Cette collaboration permettra d'orienter l'élaboration d'une approche écosystémique pour la gestion des ressources marines en réponse aux changements climatiques et de faciliter la création de mesures de gestion visant à atténuer les répercussions nuisibles prévues.

De nombreuses mesures de gestion ont été mises en place pour protéger les habitats et les communautés hauturiers dans les divers écosystèmes, dont plusieurs lois et politiques, ainsi que des programmes de recherche et de surveillance scientifiques.

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