Processus océanographiques : températures et glace de mer

Faits saillants

L’indice relatif aux températures des eaux peu profondes dans le golfe du Saint-Laurent était intermédiaire en moyenne pour la période 2018–2024. L’indice des températures associées à la couche intermédiaire froide et aux conditions de glace de mer hivernales était intermédiaire-mauvais. L’indice des températures des eaux profondes était mauvais pour chacune des années de la période 2018–2024, associé à des records centenaires de température à 250 et 300 m en 2015 et 2016, battus presque à chaque année jusqu’en 2022. 

Problématique

Le Programme de monitorage de la zone atlantique (PMZA) vise à détecter, suivre et comprendre les changements de productivité et d'état du milieu marin afin de soutenir la gestion durable des activités et des ressources. Des mesures de différentes variables océanographiques sont obtenues lors de grands relevés effectués quatre fois par année.

Dans le golfe du Saint-Laurent, la colonne d’eau se compose de trois couches distinctes en été : la couche de surface, la couche intermédiaire froide (CIF) et la couche profonde. C’est généralement entre le début et la mi-août que les températures à la surface atteignent leurs valeurs maximales. Elles refroidissent ensuite peu à peu et le mélange causé par le vent pendant l’automne produit progressivement une couche de mélange plus profonde et plus froide, qui finit par englober la CIF. Pendant l’hiver, la couche de surface s’épaissit et atteint une profondeur moyenne de 75 m, mais peut dépasser 150 m à certains endroits. Au printemps, le réchauffement de la surface, les eaux de la fonte de la glace de mer et le ruissellement continental produisent une couche de surface de salinité plus basse et de température plus élevée. Sous cette couche de surface, les eaux froides de l’hiver précédent sont partiellement isolées de l’atmosphère et forment la CIF estivale. Cette couche persistera jusqu’à l’hiver suivant, se réchauffant et devenant plus profonde graduellement pendant l’été et plus rapidement en automne avec l’intensification du mélange vertical. Sous ces deux couches se retrouve la couche profonde qui ne ressent pas le refroidissement hivernal. Cette couche entre dans le golfe à partir de l’océan au niveau du talus continental. Nous caractérisons ici les températures associées à ces trois couches dans l’ensemble du golfe du Saint-Laurent, ainsi que l’état saisonnier maximal du couvert de glace.

Territoire à l’étude

Dans le cadre du PMZA, une sonde est déployée sur toute la colonne d’eau et permet de mesurer la température et la salinité en fonction de la profondeur lors de quatre relevés faits annuellement, couvrant le golfe du Saint-Laurent. De plus, les mesures par télédétection fournissent des informations sur la température de surface de l’eau et la couverture de glace sur l’ensemble du golfe (Figure 1).

Figure 1 : Carte du golfe du Saint-Laurent couvert par le programme de monitorage de la zone atlantique

Mesures clés

Températures des eaux peu profondes

• Anomalies de température de surface en août et de la moyenne de mai à novembre par rapport aux valeurs historiques, obtenues à partir de données satellitaires.
• Anomalies de la phénologie saisonnière caractérisée par la date où le seuil de température de 12°C est atteint en moyenne sur l’étendue du golfe du Saint-Laurent à partir de données satellitaires en croissance au printemps, et en décroissance à l’automne.

Températures de la couche intermédiaire et glace de mer

• Volume maximal saisonnier de glace de mer dans le golfe du Saint-Laurent, obtenu à partir de cartes de glace du Service canadien des glaces d’Environnement et Changement Climatique Canada en attribuant une épaisseur à chaque stage de développement de glace.
• Superficie sur le fond du plateau madelinien occupée par des eaux de température sous 1 °C en septembre.
• Température moyenne sur le fond du plateau madelinien en septembre.
•  Moyenne de la température minimum de la couche intermédiaire froide du golfe du Saint-Laurent, en août (nord du golfe) et septembre (plateau madelinien).

Températures des eaux profondes

• Température moyenne du golfe du Saint-Laurent à 150 m, 200 m, 250 m et 300 m.

Afin de suivre l’état des indicateurs océanographiques du Saint-Laurent, les mesures clés énumérées ci-haut ont été comparées avec les valeurs obtenues pour la période de référence de 1981-2010 et des indices reflétant un écart par rapport à ces conditions normales sont construits.

Premièrement, une valeur d’anomalie annuelle est calculée pour chacun. Celle-ci correspond à la différence entre la valeur de la mesure clé pour l’année en question et la moyenne de cette mesure clé au cours de la période de référence. Cette différence est ensuite normalisée en la divisant par l’écart-type de la variation de ce paramètre pour la période de référence. Lorsqu’une valeur d’anomalie est négative (ou positive), cela signifie que la valeur de la mesure clé pour l’année en question est inférieure (ou supérieure) à la moyenne de la période de référence. Pour la température ou les conditions de glace, la direction du changement (positif ou négatif) ne peut être interprétée comme étant bonne ou mauvaise. En contrepartie, en supposant qu’on souhaite préserver l’écosystème tel qu’il était selon les données historiques, tout changement important (positif ou négatif) par rapport à l’état historique peut être considéré comme étant « mauvais ». À l’inverse, l’absence de changement marqué (à l’intérieur d’un demi-écart-type) peut être considérée comme étant près de la normale, ou « bon ». Ainsi, la valeur absolue de la somme des anomalies normalisées des indices a permis de qualifier l’état de chaque mesure clé.

État et tendances

Températures des eaux peu profondes

L’indice relatif aux températures des eaux peu profondes était en moyenne classé intermédiaire pour la période 2018–2024 (Figure 2). L’indice a été qualifié mauvais en 2021 et 2024. Lors de ces deux années, aucune mesure clé n’a été classée bonne. La température de surface moyenne de mai à novembre a atteint une série de température élevée en 2024.

Cet indice est variable au fil des années, mais la tendance à long terme est à la détérioration due au réchauffement climatique.

Températures de la couche intermédiaire et glace de mer

L’indice des températures associées à la couche intermédiaire froide et aux conditions de glace de mer hivernales était intermédiaire-mauvais en moyenne durant 2018–2024. L’indice a été à un niveau record mauvais en 2021.

Cet indice aussi est variable au fil des années, mais la tendance à long terme est à la détérioration due au réchauffement climatique.

Températures des eaux profondes

Les eaux profondes du golfe sont constituées d’un mélange entre des eaux chaudes du Gulf Stream et des eaux froides du courant du Labrador qui entrent dans le golfe dans le chenal Laurentien à partir du talus continental, situé au sud du détroit de cabot. Un changement dans la proportion de ce mélange est la principale cause des changements dans les températures des eaux profondes. Les températures des eaux profondes ont augmenté dans l’ensemble du golfe entre 2009 et 2022, avec une advection d’eaux chaudes vers l’intérieur à partir du détroit de Cabot.

L’indice des températures des eaux profondes était mauvais pour chacune des années de la période 2018–2024, associé à des records centenaires de température à 300 et 250 m battus en 2015 et 2016, et battus encore presque chaque année jusqu’en 2022. Les températures moyennes à toutes les profondeurs de 150 à 300 m ont atteint un niveau record en 2022.

Figure 2. Indicateurs des trois mesures clés 

Perspectives

La température des eaux peu profondes est corrélée avec la température de l’air. La température moyenne de l’air d’avril à novembre au-dessus du golfe du Saint-Laurent a augmenté à un taux moyen de 1,3 °C sur 100 ans depuis 150 ans. La température de la couche intermédiaire estivale et la quantité maximale de glace de mer hivernale sont corrélées avec la température de l’air en hiver. Celle-ci a augmenté près de deux fois plus rapidement que celle d’avril à novembre. Bien que ces deux indicateurs soient variables d’une année à l’autre, leurs tendances seront à la détérioration due au réchauffement climatique.

La variabilité de la température des eaux profondes est attribuée au changement de la proportion des eaux chaudes du Gulf Stream et froides du courant du Labrador dans les eaux qui entrent dans le chenal Laurentien au talus continental. Or, la température des eaux à 300 m dans ce secteur était sous la normale en 2024 pour la première fois depuis 2008. Un répit devrait donc se faire sentir dans les cinq prochaines années pour cet indicateur.

Pour en savoir plus

GALBRAITH, P.S., CHASSÉ, J., SHAW, J.-L., LEFAIVRE, D. et BOURASSA, M.-N. 2025. Physical Oceanographic Conditions in the Gulf of St. Lawrence during 2024. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean Sci. 397: v + 95 p. 

Programme Suivi de l’état du Saint-Laurent

Cinq partenaires gouvernementaux – Environnement et Changement climatique  Canada, Pêches et Océans Canada, Parcs Canada, le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec et le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec – et Stratégies Saint-Laurent, un organisme non gouvernemental actif auprès des collectivités riveraines, mettent en commun leur expertise et leurs efforts pour rendre compte à la population de l’état et de l’évolution à long terme du Saint-Laurent.

Pour obtenir plus d’information sur le programme Suivi de l’état du Saint- Laurent, veuillez consulter notre site Internet : https://www.planstlaurent.qc.ca/developper-les-connaissances/suivi-de-letat-du-saint-laurent

Rédaction

Peter S. Galbraith
Direction des sciences pélagiques et écosystémiques
Institut Maurice-Lamontagne
Pêches et Océans Canada

Remerciements

Ce suivi est rendu possible grâce à l'engagement dévoué des employés participant au programme de monitorage de la zone atlantique de Pêches et Océans Canada.