Approche méthodologique pour intégrer des scénarios de végétation forestière tenant compte des changements climatiques dans la prédiction des méthodes de restauration minière sous climat humide au Québec

La restauration des parcs à résidus générateurs de drainage minier acide (DMA) constitue un défi environnemental important pour l’industrie minière. Au Québec, différentes techniques de contrôle du DMA provenant de parcs à résidus sont utilisées pour empêcher la contamination de l’environnement, parmi lesquelles on retrouve les recouvrements d’ingénierie appelés barrières à l’oxygène (Bussière et al., 2003; Aubertin et al., 2016; Bussière et Guittonny, 2020). Dans le contexte de restauration de sites miniers, l’objectif est de mettre en place un recouvrement permettant de contrôler la contamination et pouvant supporter une végétation pérenne qui s’intègre bien à l’environnement du site (MEND, 2014). Cependant, la végétation peut affecter le bilan hydrique, les propriétés des matériaux des barrières à l’oxygène et, par le fait même, leur performance (MEND, 2014; Guittonny et al., 2018). À ce jour, les caractéristiques à long terme de la végétation forestière qui s’installera sur les parcs à résidus restaurés sont encore mal connues et nécessitent de prendre en compte l’influence des changements climatiques (CC) sur l’évolution des écosystèmes. En effet, les CC conduisent à une redistribution généralisée des espèces à l’échelle planétaire (IPCC, 2014; Bonebrake et al., 2018). Un changement des conditions climatiques pourrait entraîner un changement dans la distribution des espèces d’arbres et dans la composition des forêts. Les conditions climatiques ont déjà changé et affectent déjà la distribution de certaines espèces d’arbres au Canada (Williamson et al., 2009; Price et al., 2013; Berteaux et al., 2014; Ressources naturelles Canada, 2017). Le climat existant dans une région où une espèce vit et se reproduit se trouvera vraisemblablement ailleurs dans l’avenir (McKenney et al., 2007; Berteaux et al., 2014; Sittaro et al., 2017). Le présent rapport vise à proposer une approche méthodologique pour la prise en compte de l’influence de la végétation forestière sur la performance à long terme des barrières à l’oxygène sur base des scénarios de végétation sous CC au Québec. En amont de ce rapport, une revue de littérature sur les changements d’aire de répartition des essences clés de la forêt feuillue et boréale, en réponse aux CC, a été réalisée (Botula et al., 2019). Celle-ci a permis d’identifier la composition de la végétation qui sera présente de manière plausible d’ici 2100 pour deux sites miniers : l’un en activité, la mine Westwood en Abitibi, et l’autre abandonné, le site Lorraine au Témiscamingue. En se basant sur ces travaux, des scénarios de végétation d’ici 2100 seront proposés dans ce rapport pour les deux sites, ainsi que des gammes de valeurs correspondantes pour les paramètres de végétation à intégrer aux modèles numériques hydrogéologiques utilisés pour la prédiction de la performance des barrières à l’oxygène. Les résultats présentés ici pourront aider les partenaires miniers à déterminer si l’évolution de la végétation sur leurs sites suite aux CC affectera la performance à long terme des méthodes de restauration utilisées, et si des mesures de gestion de cette végétation devront être mises en place. Ce rapport est divisé en trois chapitres et se termine par une conclusion et des suggestions : le premier chapitre est une synthèse des connaissances en lien avec les effets des CC sur la distribution des essences clés de la forêt feuillue et boréale au Québec; le deuxième chapitre est une synthèse des connaissances en lien avec l’influence de la végétation forestière sur la performance des barrières à l’oxygène au Québec; le troisième chapitre est une analyse qualitative de l’influence des CC sur les paramètres de la végétation utilisés pour évaluer la performance des barrières à l’oxygène avec application à deux sites miniers : Westwood et Lorraine

Exposure to excessive heat and impacts on labour productivity linked to cumulative CO2 emissions

Cumulative CO2 emissions are a robust predictor of mean temperature increase. However, many societal impacts are driven by exposure to extreme weather conditions. Here, we show that cumulative emissions can be robustly linked to regional changes of a heat exposure indicator, as well as the resulting socioeconomic impacts associated with labour productivity loss in vulnerable economic sectors. We estimate historical and future increases in heat exposure using simulations from eight Earth System Models. Both the global intensity and spatial pattern of heat exposure evolve linearly with cumulative emissions across scenarios (1% CO2, RCP4.5 and RCP8.5). The pattern of heat exposure at a given level of global temperature increase is strongly affected by non-CO2 forcing. Global non-CO2 greenhouse gas emissions amplify heat exposure, while high local emissions of aerosols could moderate exposure. Considering CO2 forcing only, we commit ourselves to an additional annual loss of labour productivity of about 2% of total GDP per unit of trillion tonne of carbon emitted. This loss doubles when adding non-CO2 forcing of the RCP8.5 scenario. This represents an additional economic loss of about 4,400 G$every year (i.e. 0.59$/tCO2), varying across countries with generally higher impact in lower-income countries

Exposure to excessive heat and impacts on labour productivity linked to cumulative CO2 emissions

Cumulative CO2 emissions are a robust predictor of mean temperature increase. However, many societal impacts are driven by exposure to extreme weather conditions. Here, we show that cumulative emissions can be robustly linked to regional changes of a heat exposure indicator, as well as the resulting socioeconomic impacts associated with labour productivity loss in vulnerable economic sectors. We estimate historical and future increases in heat exposure using simulations from eight Earth System Models. Both the global intensity and spatial pattern of heat exposure evolve linearly with cumulative emissions across scenarios (1% CO2, RCP4.5 and RCP8.5). The pattern of heat exposure at a given level of global temperature increase is strongly affected by non-CO2 forcing. Global non-CO2 greenhouse gas emissions amplify heat exposure, while high local emissions of aerosols could moderate exposure. Considering CO2 forcing only, we commit ourselves to an additional annual loss of labour productivity of about 2% of total GDP per unit of trillion tonne of carbon emitted. This loss doubles when adding non-CO2 forcing of the RCP8.5 scenario. This represents an additional economic loss of about 4,400 G$every year (i.e. 0.59$/tCO2), varying across countries with generally higher impact in lower-income countries