La modification des régimes de perturbations due aux changements climatiques: Quel est l’impact sur la biodiversité? Présenté par : F. Descombes S. Desforges N. Rotaples or62 Sni* to View Collège Lionel-Groulx Département de biol Le 25 avril 2014 Introduction nada Selon les scénarios de changements climatiques du GIEC, le Québec devrait connaître une augmentation de température d’environ 30C d’ici 2080 [Il.
De plus, en mai 2013, le record du nombre de tornades ayant touché les États-Unis s’est établi à 562, soit 163 de plus que le dernier record de 1992 [2]. Par ailleurs, epuis le 16e siècle, 295 espèces animales et végétales se sont officiellement éteintes à l’échelle mondiale [3]. Tous ces bouleversements, qui touchent autant la hausse de la température et des phénomènes météorologiques que la baisse de biodiversité chez certaines espèces vivantes, se produisent au même moment à travers le monde.
Sachant cela, perturbations augmentent-ils. De plus, il est intéressant de savoir quels sont les impacts biologiques et socio-économiques qui sont entraînés par les changements climatiques et météorologiques extrêmes, et ce, partout dans le monde. Ces changements ans la fréquence et dans l’intensité des phénomènes n’est probablement pas sans conséquence.
Est-ce que des changements dans ces régimes de perturbations ont un impact majeur sur les populations animales et végétales, que causent-il exactement et est-ce que les changements dans la fréquence et l’intensité de tous ces phénomènes météo ont un impact sur les régimes de perturbations? Un régime de perturbations se produit de manière soudaine et affecte tout un écosystème sur un territoire donné. Le phénomène est naturel et les êtres vivants le constatent régulièrement, par contre, une trop grande fréquence e ce phénomène pourrait être dévastatrice pour la biodiversité terrestre.
L’objectif de cette recherche est donc de déterminer si les changements de régime de perturbations dus aux changements climatiques ant un impact sur la biodiversité, et plus précisément, s’ils causent une diminution de cette biodiversité. Il sera démontré que les réglmes de perturbations qui affectent la planète en raison des agissements des humains, qui causent un réchauffement climatique global, ont un impact sur la biodiversité mondiale.
Les sujets abordés seront les phénomènes étéorologiques extrêmes (les ouragans, le verglas, les tornades, les chablis, les inondations, les sècheresses et les feux de forêt), les changements climatiques, les impacts de ces dernie OF les feux de forêt), les changements climatiques, les impacts de ces derniers sur les différents phénomènes météorologiques, le principe de régime de perturbations, l’impact de ces régimes sur la blodiversité et les impacts socio-économiques de toutes ces perturbations à l’échelle mondiale. -Phénomènes météorologiques extrêmes Premièrement, certain phénomènes sont plus à risque de subir es perturbations dans leur fréquence ou leur puissance, ces phénomènes sont les ouragans, les tornades, les épisodes de verglas ainsi que les sécheresses. Les vents sont extrêmement dévastateur dans certain de ces phénomène, tandis que dans d’autres, l’absence ou la quantité énorme de précipitation est extrêmement problématique pour les populations tant animal qu’humaine. . 1 Le vent Le vent cause énormément de dégâts partout à travers le globe, il est essentiellement causé par le déplacement rapide de masse d’air d’une zone de haute pression vers une zone de asse pression. Ces zones de haute et de basse pression sont causées par les différences de températures entre les différentes masses d’air.
Les vents sont aussi influencer par plusieurs autres facteurs comme la rotation de la terre ainsi que le frottement ? la surface de la terre Afin de prévoir la direction des vents, le météorologue utilise les cartes météorologiques contenant des isobaresl . Plus les isobares sont rapproché, plus les vents sont violents. [5] Plusieurs phénomène météorologique nommé plus haut cause ces vent si dévastateur.
L’ouragan est le premier de la iste, ce phénomène se produit dans l’atlantique nord, atteignant ainsi le caraïbes 3 OF le premier de la liste, ce phénomène se produit dans l’atlantique nord, atteignant ainsi le carabes, Ha-ltl, la république dominicaine, le sud et l’est des États-Unis, la côte est du Mexique et parfois même, rest du Canada, Incluant le Nouveau Brunswick ainsi que chacune des provinces maritimes entre juin et novembre, atteignant un pique d’intensité et de fréquence à la fin du mois d’aout et au mois de septembre.
Un phénomène très semblable se produit dans l’océan indien et pacifique, par contre, ils ont des ppellations différente soit cyclone pour le pacifique et typhon dans le cas de l’océan Indien. Le typhon touche principalement les pays asiatiques. [7;p. 371]. L’ouragan est composé de bande de nuage, s’agglomérant ainsi en raison du déplacement d’air à [‘intérieur de la tempête.
Elle est également composée d’un œil, l’endroit calme de la tempête dû à une basse pression, et du mur de l’œil, là où la densité des nuages est la plus élevé, donc, la quantité de précipitation plus élevé, les vents sont les plus forts, soit environ 200 KM/H en moyenne pour un ouragan de force 3 selon l’échelle e Saffir-Simpson (voir tableau 1) [7 ;p. 369]. Elle est également composée de plusieurs bandes de pluie de plus forte intensité.
La formation d’un ouragan est un processus complexe qui débute avec une perturbation tropical, se transformant en dépression tropical, en tempête tropical puis finalement, elle arrive au stade d’ouragan. Couragan n’est qu’un amas de nuages orageux organisé en forme de spiral en rotation dans le sens contraire des aiguilles d’une montre pour l’hémisphère nord et le sens des a l’hémisphère nord et le sens des aiguilles d’une montre pour l’hémisphère sud. Sa formation ne peut se dérouler à l’équateur en raison de la force de Coriolis2 nul à cet endroit.
En effet, la rotation des masses nuageuses autour de l’œil est essentielle à la formation d’un ouragan, la force de Coriolis est la grande responsable de ce phénomène. Dans l’hémisphère nord, les nuages tournent dans le sens contraire des aiguilles d’une montre lors d’un ouragan étant donné que l’œil de l’ouragan ? une pression inferieur au reste de la tempête. Plus la pression est faibe, plus le vent est fort à l’interieur de la tempête, c’est donc pour cette raison que l’œil de l’ouragan est plus calme.
La formation d’un ouragan nécessite plusieurs conditions essentielles, une eau tiède d’environ 26,5 Celsius, un vaste océan ainsi qu’un air ambiant très humide en plus de l’effet de la force de Coriolis vu précédemment. Si chacune des conditions est réuni, nous avons ainsi la formation d’un ouragan qui se fait comme suit : la formation commence avec une simple perturbation tropical, par contre, étant donné que les éléments mentionné ci-haut sont réunis, le système va prendre de l’ampleur. L’air de surface doit converger, créant ainsi une zone de basse pression.
L’air chaud va monter dans l’œil de la tempête et alimente l’ouragan, tandis que l’air froid est éjecter hors de la tempête. par la force de Coriolis, de concert avec le gradient de pression (de la plus forte à la plus basse), comme le montre la figure 1, les masses nuageuses commencent à tourner autou PAGF s OF à la plus basse), comme le montre la figure 1, les masses nuageuses commencent à tourner autour de la zone de basse pression. De plus, la chaleur de l’océan provoque l’évaporation de l’eau, ce qui gonfle les masses nuageuses et qui augmente la puissance de l’ouragan puisque la source d’énergie de ‘ouragan est la chaleur.
Plus les vents augmentent, plus le transfert de chaleur entre l’océan et la tempête, ce qui augmente l’évaporation, on entre alors dans un cercle vicieux qui accroisse sa force destructrice d’heure en heure. Lorsque la tempête touche le sol, elle perd sa source d’énergie, soit l’eau chaude puis elle est soumise à une force de friction avec la terre ferme ce qui lui fait, graduellement perdre de la puissance, elle va finalement mourir après plusieurs millier de kiolomètre dévasté et inondé.
Elle peut aussi mourir en mer si la température de l’eau devient rop froide pour continuer à l’alimenter, les nuages vont alors se Figure 1 : Diagramme des forces en lors d’un ouragan. [9] Le déplacement de la tempête s’explique par le fait qu’il y a un débalancement de la vitesse des vents de part et d’autre de l’œil comme le montre la figure 2 à la page suivante. Si le vent est plus puissant à l’est, la tempête se dirigera alors vers le nord. Figure 2 : Déplacement d’un ouragan selon la vitesse des vents de part et d’autre de l’œil.
Les dommages causé par ce phénomène sont énormes, l’ouragan à bon nombre d’impact social, par la mort de plusieurs personnes ais aussi par des dégâts matériel qui ont parfois un lourd impact sur la vie d plusieurs personnes mais aussi par des dégâts matériel qui ont parfois un lourd impact sur la VIe des gens, mais elle est souvent associé à des coups importants pour l’état, les individus ainsi que les compagnies d’assurance qul ont dû débourser une somme importante dans les dernières années.
L’ouragan Katrina en 2004, touchant le sud des États-Unis fût la plus coûteuse d’entre tous avec un coût total de 125 millions de dollars US dont 61 millions était couvert par les assurances des particuliers. Elle fût également une des plus coûteuse sur le plan humain avec 1 322 victimes, elle ne surclasse toutefois pas l’ouragan Georges en 1998 qui elle, a fait 4 000 victimes. Les citoyens de ses régions doivent constamment vivre avec la possibilité que leur domicile soit détruit à un moment ou un autre de leur vie. 1 0] Puis, il y bien sûr les tornades qui font énormément de ravages, beaucoup plus dévastatrice côté vent mais plus localisé que l’ouragan dont les dégâts sont plus étendu. Par contre, la grande majorité des dommages et des pertes de vie sont causé, non as par les vents, mais par les débris volent un peu partout Elles touchent plus particulièrement l’allé des tornades aux États- Unis, où l’activité orageuse qui provoque ces tornades est très intense. Elles touchent également le Québec et plusieurs régions du monde. 7;p. 362] Depuis le début des années 2000, le nombre de tornade aux États-Unis dans ce secteur n’a descendu sous la barre des 1 000 que 2 petite fois, ce qui est énorme pour une seule année (voir tableau x). De la même façon que l’ouragan, les tornades sont classé dans une échelle de 7 OF (voir tableau x). De la même façon que l’ouragan, les tornades sont classé dans une échelle de force, l’échelle de Fujita (tableau 2), classement établie selon la force des vents Tableau 2 : Échelle des tornades de Fujita [8;p. 25] Le phénomène nait d’un orage qui est causé par la rencontre d’un front chaud et d’un front froid. un front est l’extrémité d’une masse d’air chaude ou froide, symbolisé sur une carte météo (voir annexe 2) par une ligne de couleur rouge ou bleu portant des symboles, le triangle ou le demi-cercle tout dépendamment de la nature du front [11]. La rencontre d’un front chaud avec n front froid produit ce qu’il appelle un phénomène d’occlusion. L’occlusion est simplement le passage du front chaud au-dessus du front froid puisque l’air de celui-ci est plus léger que celle du front froid.
Ce phénomène provoque un refroidissement des températures ambiantes, creant ainsi une augmentation de la condensation dans les nuages, ce qui explique les précipitations parfois très intense. Les précipitations tombe majoritairement à l’avant de la tornade puisque l’air chaud, devenue froid en altitude est éjecter à l’avant de de la tempête. L’air froid, comme mentionner plus haut, augmente la condensation dans le nuage, e qui provoque la chute ce qui entraine es précipitations. La formation de la tornade est un processus complexe qui se produit lorsque les conditions sont parfaites.
Premièrement, il est essentiel qu’il est présence d’un orage, caractéristique d’une instabilité atmosphérique, de plus, l’air ambiant doit-être chaud et humide, ce qui explique la plus grande fréquence aux 8 OF atmosphérique, de plus, l’air ambiant doit-être chaud et humide, ce qui explique la plus grande fréquence aux États-Unis durant les mois de mai et juin car l’air est gorgé d’humidité au printemps et plus sec lors de la saison estival. Elle nécessite également des vents verticaux descendant et ascendant.
L’air froid va alors descendre tandis que l’air chaud, pénétrant dans la tempête par la base du vortex, va alors tourner autour de l’air froid tout en se dirigeant vers le haut du cumulonimbus3. La pression est également plus basse à l’intérieur du vortex ou tube. La nature voulant rétablir réquilibre, elle provoque des déplacements d’air qui cause les vents dévastateur observé. Le déplacement de l’air va provoquer la formation, au-delà du mur de nuage, d’un mésocyclone puis, par la suite, la formation du vortex bien connu e la tornade (voir figure 3).
Le vortex est évidemment la partie qui cause les dommages sur terre. Figure 3 : Anatomie d’une tornade ainsi que sa physiologie montrant les différents déplacements d’air [12]. Il y a également, comme le montre la figure ci-haut, une entré d’air, faisant pénétrer l’air chaud et humide. Cette entrée d’air se nomme la ligne de Franking, elle est composé de cumulonimbus et est essentiel à la formation de la tornade. Il est important de noté que les déplacements d’air ne s’effectue pas uniquement autour du vortex.
Il existe d’ailleurs plusieurs types de tornade, l y a la tornade à un vortex comme celle décrite un peu plus haut mais il y a la tornade nommé multi-vortex, c’est-à-dire, une tornade ayant plusieurs vortex agissant en même tem PAGF q OF multi-vortex, c’est-à-dire, une tornade ayant plusieurs vortex agissant en même temps et à distance très minime. Cette catégorie de tornade est la plus puissante d’entre tous, car elle exerce une sucions importante. 7] Les dégâts causé par le passage sont nombreux et cause souvent des pertes de vie humaine. Au Québec, en 2012, il y a eu 6 tornades dont une de force 1 à Saint-Benoit sur la rive-nord de Montréal. Cette année- là, il y a eu 5,1 millions de dollars en dommage matériel, par contre, on ne note aucune perte de vie où de blessé. Aux États- Unis, les dommages matériels et les pertes humaines sont beaucoup plus importante, en 201 2, on parle de 1063 tornades, de 1015 blessés, de 75 morts et de 1 701,67 millions de dollars.
Ce qui est très importants comme pertes humaine et matériel. Parfois, il y a même des vague de tornade intense qui dure sur plusieurs jours, la dernière en liste à couter de 2 à 2,5 milliards de dollars aux différente compagnies d’assurance. Si on regarde ‘année 2011 aux États-Unis, on à observer de perte de 9 463 millions de dollars et des pertes humaines de l’ordre de 553 morts, ce qui représente une des années les plus meurtrières aux Etats-Unis. 13] 1. 2 Précipitation L’absence où la quantité importante de précipitation peut causer d’énormes problèmes aux populations humaine et aux populations animales qui sont affecté par ces évènements. Le premier que l’ont à en tête, et particulièrement au Québec, est l’inondation. Au Québec, nous sommes habitués aux inondations causées par la fonte des neiges et le débordement de rivière. Ailleurs dans le monde comme certai
