Viser le sommet

Viser le sommet

Un centre de recherche avant-gardiste de l’Université Trent offre une nouvelle perspective sur les effets des changements climatiques
1 mai 2006

À première vue, le James McLean Oliver Ecological Research Centre de l’Université Trent ressemble à n’importe quelle autre propriété riveraine de la pittoresque région de Kawartha Lakes, en Ontario. Toutefois, nichée derrière de vastes champs et des érables sucriers, elle abrite l’une des stations expérimentales de recherche les plus novatrices du pays.

En octobre 1998, Marjorie Oliver a fait don à l’Université Trent de ce vaste domaine de 270 acres situé sur les rives du lac Pigeon dans les Kawartha qui accueille maintenant l’Oliver Ecological Research Centre. La propriété comprend une grande ferme, un chalet doté de quatre chambres, deux maisonnettes-dortoirs, 94 acres de terres boisées, 85 acres de champs et 3,7 acres de zones humides. Ces divers milieux naturels servent d’habitat à un large éventail d’oiseaux, d’insectes, de végétaux et d’autres organismes.

Grâce à cette combinaison exceptionnelle d’installations de recherche et d’habitats naturels, le centre constitue une station expérimentale idéale pour la recherche sur les écosystèmes aquatiques et terrestres. On y a mis en place des systèmes de surveillance écologiques afin de mener des études à long terme dans les champs, les forêts, les plantations, les étangs et les berges.

Ici, dans ce cadre paisible, les professeurs et les étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs travaillent toute l’année – mesurant les modifications de l’air, du sol, des sédiments et de la qualité de l’eau – pour mieux comprendre l’évolution de l’environnement et les effets biologiques des changements climatiques. La clé du succès réside dans la tranquillité des lieux puisque l’emplacement du centre limite les perturbations sur les milieux à l’étude.

« Il est assez difficile de mettre en œuvre des expériences qui ne risquent pas d’être perturbées par la coupe d’arbres ou la construction d’une route, affirme Tom Hutchinson, directeur du centre et professeur d’études environnementales et des ressources à l’Université Trent, à Peterborough, en Ontario. Cependant, le centre nous assure un accès et une stabilité durables pour étudier les effets des changements climatiques. »

Les chercheurs du centre s’appuient également sur un arsenal d’instruments novateurs pour réaliser des travaux sur une foule de sujets, depuis la réponse de la flore printanière aux concentrations d’ozone jusqu’aux effets de l’utilisation du sol sur les oiseaux forestiers nicheurs. Ainsi, ils ont accès à une station météorologique qui surveille constamment les conditions météorologiques, notamment l’ensoleillement, le rayonnement ultraviolet B, la vitesse et la direction du vent de même que les températures de l’air et du sol. Les données de température recueillies par la station ont permis de faire une découverte importante : la saison de croissance dans l’Est du Canada s’est accrue de 10 jours au cours des 30 dernières années et elle continue à s’allonger. Si cette constatation constitue une bonne nouvelle pour les agriculteurs, un printemps plus hâtif risque, selon Tom Hutchinson, d’avoir des répercussions défavorables sur les habitudes migratoires des oiseaux et leur accès à des sources de nourriture telles que les insectes.

Description: /sites/default/files/images/impact_stories/story-reach-for-the-top.jpgParmi les appareils utilisés au centre, la pièce de résistance est le système d’accès au couvert forestier. Ce dispositif annonce une percée dans l’étude de la pollution atmosphérique et de ses effets sur les forêts de feuillus. Le système se compose de cinq poteaux de 26 mètres plantés dans le tapis forestier qui permettent aux chercheurs d’atteindre les cimes des grands érables sucriers de la forêt. Les utilisateurs se déplacent d’un poteau à l’autre au moyen de gros câbles suspendus à 21 mètres du sol. Au haut de chaque poteau se trouve une plateforme carrée sur laquelle les chercheurs équipés de leur baudrier peuvent s’asseoir et, les mains libres, prendre des mesures. Cet accès aux cimes des arbres ouvre la voie à des études sur la défeuillaison précoce, les effets de la pollution atmosphérique sur le couvert forestier et la réaction physiologique de la surface foliaire aux changements relatifs à l’ozone.

À l’heure actuelle, plusieurs études du genre sont en cours au centre. Parmi les plus fascinantes figurent des travaux visant à déterminer comment les éléments toxiques produits par différentes activités, comme la fonte des métaux et la combustion du charbon ou de l’essence, s’infiltrent dans le tapis forestier. Dans une étude, on a introduit une petite quantité de plomb dans des parcelles situées entre des érables sucriers. Après un an, 77 pour cent de l’échantillon avait disparu du sol, ce qui indique un renouvellement rapide du tapis forestier. Alors que les chercheurs ont longtemps pensé que le plomb restait emprisonné dans le sol, l’étude du centre révèle une importante mobilité des traces métalliques – ce qui démontrerait que le sol se décontamine plus rapidement que ce que l’on croyait autrefois. Cette découverte peut sembler encourageante jusqu’au moment où on prend conscience que ces métaux n’ont pas disparu, mais qu’ils s’acheminent vers les lacs, les ruisseaux et les océans du pays à un rythme beaucoup plus rapide que ce que l’on a déjà soupçonné. Par conséquent, des mesures d’atténuation sont nécessaires bien au-delà des tapis forestiers.

Retombées

Le système d’accès au couvert forestier du centre est un outil précieux pour les chercheurs qui souhaitent avoir accès à la voûte forestière. Grâce à cette passerelle vers les cimes des arbres qui permet de surveiller les effets des changements climatiques, le centre est devenu le lieu de découvertes importantes sur les végétaux. Par exemple, les chercheurs ont récemment décelé sur les feuilles des érables sucriers des signes visibles de dommages, tels que la décoloration. Il s’agit là du symptôme d’une exposition excessive au rayonnement ultraviolet B qui entraîne une perte de chlorophylle. Cette décoloration risque de provoquer une défeuillaison précoce, ce qui pourrait raccourcir la durée de vie des arbres forestiers. Les arbres survivent à l’hiver, entre autres, en puisant l’azote et le phosphore emmagasinés dans leurs feuilles.

« Le climat à proximité du sol sur lequel nous marchons est très différent du climat auquel est exposée la portion supérieure du couvert forestier, précise Dave McLaughlin, responsable du programme d’enquête de phytotoxicologie du ministère de l’Environnement de l’Ontario. Au cours des millénaires, les feuilles se sont adaptées expressément pour réagir très différemment au climat par rapport à l’herbe. L’étude sur place des interactions entre le climat et le couvert forestier représente donc un domaine de recherche de pointe. »

Ce réseau de poteaux et de câbles n’est cependant pas le seul moyen dont dispose le centre pour offrir aux chercheurs une nouvelle perspective sur les effets des changements climatiques. Alors que la majorité des stations expérimentales sont en activité durant un maximum de cinq ans, le centre permet aux scientifiques de poursuivre leurs recherches en écologie pendant cinq, 10, 25, voire 50 ans sans être dérangés. Ces périodes prolongées favorisent une compréhension plus approfondie de la réponse d’un écosystème aux agressions environnementales telles que les concentrations d’ozone et la pollution atmosphérique.

« Pour nous attaquer véritablement aux effets des changements climatiques, nous avons besoin d’études qui s’inscrivent dans une certaine durée, souligne Raleigh Robertson, professeur de biologie et titulaire de la chaire en biologie de conservation de la famille Baillie de l’Université Queen’s. Plutôt qu’une étude ponctuelle qui se terminera après cinq ans, nous pouvons réaliser des travaux d’une plus grande continuité à l’Oliver Centre. »

Partenaires

Grâce à sa rare combinaison d’installations de recherche, d’instruments d’observation in situ, de logements et de systèmes informatiques, le centre a attiré l’attention de chercheurs provenant d’un large éventail de disciplines, dont l’écologie, la biologie, l’ornithologie, la foresterie et la climatologie.

Les scientifiques de certains organismes gouvernementaux, dont les ministères ontariens de l’Environnement et des Ressources naturelles et Environnement Canada, se rendent aussi régulièrement au centre pour y faire des recherches et superviser des étudiants diplômés de l’Université Trent. Selon Dave McLaughlin, cette collaboration entre universitaires et représentants de l’industrie « suscite l’intérêt des étudiants et leur montre qu’avec un peu de chance, ils pourront, s’ils se passionnent pour ce type de travail, trouver un emploi dans la même lignée ».