Le changement climatique et les différentes activités que nous pratiquons sur l’eau et le long du littoral exercent des pressions multiples sur le milieu marin, modifiant ses habitats, sa biodiversité, et les services que cet écosystème rend à l’Humanité. C’est dans une optique d’utilisation durable et sécuritaire des milieux marins côtiers que les équipes de Québec-Océan travaillent sur 5 thématiques qui répondent aux besoins et préoccupations des différents ministères provinciaux et fédéraux, des municipalités, des ports, des organismes de gestion et de conservation, ainsi que de la population québécoise. Le réchauffement des eaux est considéré comme un enjeu transversal et ne fait pas l’objet d’un thème spécifique.
En zones polaires et subpolaires, la réduction de la banquise ouvre de nouvelles voies de navigation et facilite l’accès aux ressources naturelles vivantes et minérales. Elle change aussi la vie des Inuit en Arctique, menace la survie des organismes marins qui dépendent de la glace pour s’abriter, se reproduire ou chasser, puis permet aux espèces des mers tempérées d’étendre leur aire de distribution et de modifier les réseaux alimentaires. La fonte des glaciers augmente le niveau de la mer et se conjugue à la fonte de la banquise pour former une couche d’eau peu salée qui reste en surface. Cette stratification verticale de la colonne d’eau pourrait affaiblir la formation des eaux denses qui s’écoulent vers le fond et propulsent la circulation océanique globale, tempèrent le climat et oxygènent l’océan en profondeur. La stratification accrue pourrait aussi freiner le mélange vertical qui ramène en surface les nutriments essentiels à toute vie.
L’équipe fait des mesures en mer, expérimente en laboratoire, utilise la télédétection et des modèles numériques couplés afin de quantifier, comprendre et mieux anticiper les effets positifs ou négatifs de la fonte sur la productivité biologique, la biodiversité, les flux d’énergie et de matière dans les écosystèmes et leurs impacts sur les grands cycles biogéochimiques.
Plusieurs évènements naturels, dont l’érosion et les tremblements de terre ou glissements sous-marins, menacent les communautés riveraines, les écosystèmes marins côtiers et les ouvrages posés au fond ou sur la berge. De multiples facteurs entrent en jeu. L’érosion, par exemple, est affectée par les vagues et la dynamique sédimentaire, mais aussi par la hausse du niveau de l’eau, le déclin de la glace de mer et les cycles gel-dégel. Pour le Saint-Laurent, la hausse du niveau de la mer combinée à une baisse du débit fluvial risque fort d’induire une avancée du front salin vers des municipalités qui puisent leur eau douce au fleuve.
L’équipe analyse ces différents phénomènes pour mieux gérer les risques, anticiper les impacts potentiels et proposer des mesures d'atténuation ou d’adaptation. La dynamique des vagues et du sédiment est étudiée dans les marais littoraux et les zones intertidales adjacentes afin de mieux comprendre les mécanismes qui modifient les berges et la morphologie littorale.
Considérant la diversité des pressions qu’exercent déjà l’activité humaine sur le milieu marin (par ex., rejets urbains, agricoles et industriels, activités portuaires, navigation, tourisme, changement global) et les objectifs de croissance formulés dans la Stratégie maritime du Québec, les décideurs doivent avoir accès à un soutien scientifique pour bien adapter les façons de faire à la nécessité de préserver les espèces et les services écosystémiques marins. Une approche de suivi et de gestion de la qualité du milieu marin basée sur des données scientifiques actuelles est essentielle afin de comprendre et atténuer les impacts qui résultent, par exemple, du bruit sous-marin, des apports anthropiques de nutriments (eutrophisation) et de micro-plastiques, de l’acidification, de l’hypoxie et de la pollution de l’eau, des organismes et du sédiment par différents contaminants.
L’équipe étudie le bruit sous-marin, les apports ponctuels et diffus de nutriments, de contaminants et de matière organique ainsi que l’acidité et la teneur en oxygène de l’eau afin d’en évaluer et modéliser les impacts sur les organismes, la biodiversité, le fonctionnement et la productivité de l’écosystème et l’incidence de floraisons d’algues toxiques ou nuisibles. Elle accompagne les intervenants de différents secteurs d’activité dans la mise en place d’observatoires marins et de suivis scientifiques visant à mieux protéger les milieux marins.
La sécurité maritime et la gestion des multiples activités socioéconomiques, des crises environnementales et des risques naturels liés au milieu marin reposent sur l’aptitude à décrire en temps réel, puis à prévoir, l’état de l’océan. Cet état inclut notamment les propriétés de l’eau, la vitesse et la direction des courants marins, la hauteur des vagues et les mouvements de la glace de mer. Cette capacité sert, par exemple, à anticiper la dispersion des polluants chimiques et des toxines produites par les floraisons d’algues toxiques, prévenir et contenir la contamination en hydrocarbures, rentabiliser et sécuriser la navigation, optimiser les opérations de sauvetage et de récupération en mer et gérer les glaces à proximité des installations pétrolières ou côtières.
L’équipe utilise des techniques innovantes de mesure et de monitorage de l’état de l’océan (satellites, radars haute-fréquence, bouées) et des modèles numériques couplés océan-vagues-glace-atmosphère afin d’améliorer la justesse et la rapidité des prévisions opérationnelles.
De nombreuses communautés riveraines entretiennent un rapport étroit avec la mer. Les Inuit du Nunavik en particulier dépendent fortement des ressources vivantes issues de l’océan (p. ex., mollusques, mammifères marins, poissons) pour l’alimentation, l’habillement, la culture et la spiritualité. L’accès à des aliments marins abondants et sains demeure une composante essentielle de la sécurité alimentaire dans le Nord du Québec. La qualité nutritive de ces aliments peut de surcroît agir sur la santé physique et mentale des populations, puisque qu’ils contiennent à la fois des molécules bénéfiques (par ex : acides gras polyinsaturés, antioxydants, sélénium) et des contaminants (p. ex., mercure). L’accessibilité, l’abondance et la qualité nutritive des animaux marins locaux sont compromises par le changement climatique et ses impacts sur la productivité et le fonctionnement des réseaux alimentaires pélagiques et benthiques.
L’équipe transectorielle travaille à élucider les mécanismes sous-jacents et à en évaluer les effets possibles sur le bien-être des communautés du Nord, au présent (observations) et dans le futur (modélisation). Elle vise à mieux cerner les différentes facettes du rapport que les communautés entretiennent avec l’écosystème marin, à la fois dans le Saint-Laurent et au Nunavik, et à appuyer ces dernières dans la recherche de mesures d’adaptation face au changement et à la variabilité accrue du climat.
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