Par Mark Reynolds
Des chercheurs de McGill au chevet d’un monde contraint de vivre avec des ressources limitées
Selon Environnement Canada, le pays vient tout juste de sortir d’un hiver qui a battu des records de douceur. Avec des températures de presque quatre degrés au-dessus des moyennes saisonnières normales, il s’agit de la plus forte hausse de température jamais enregistrée au cours d’une saison donnée. L’hiver 2005-2006 fait partie d’un cycle de huit années de températures supérieures à la moyenne au Canada.
Bien qu’il ne faille pas y voir là nécessairement une preuve du réchauffement climatique, il s’agit néanmoins bel et bien d’un indice supplémentaire des changements qui se produisent à l’échelle de la planète et avec lesquels, d’ici quelques décennies, la population devra apprendre à vivre et composer.
Les chercheurs de McGill doivent relever l’un des plus grands défis auxquels le monde d’aujourd’hui est confronté : trouver les moyens de vivre durablement sur une planète aux ressources limitées, alors même que nos activités et industries ont des effets profonds et imprévisibles sur le climat et l’environnement. Et alors que les chercheurs divergent sur des détails, tous s’accordent pour dire que la solution passe par une analyse approfondie de nos politiques, par la réinvention des technologies, voire par un renouveau complet de notre façon de vivre et des lieux que nous occupons.
La durabilité, ou l’aptitude à réduire les inégalités et à satisfaire nos besoins sans compromettre l’aptitude des futures générations à répondre aux leurs, est une préoccupation croissante pour les chercheurs, les universitaires, les politiciens, les gens d’affaires et, d’une manière plus générale, l’humanité tout entière. À McGill, la prise de conscience de l’importance de ce problème se traduit par la place de plus en plus grande qu’occupe la recherche environnementale, qui est en passe de devenir un véritable géant vert sur les deux campus de l’Université, que ce soit en étudiant la manière dont les forêts réagissent aux pressions écologiques ou en aidant les pays en développement à faire face à l’exode rural et à une urbanisation galopante.
L’essentiel de cet effort de recherche porte sur l’élévation des températures mondiales causée par les émissions de gaz à effet de serre et qualifiée de changement climatique, phénomène qui risque de se traduire par plusieurs bouleversements au nombre desquels figurent la fonte de la calotte glaciaire, l’inondation de certaines régions du globe, des sécheresses généralisées ainsi que la transformation en profondeur des écosystèmes à l’échelle de la planète. L’une des principales sources de ces gaz provient des activités industrielles, du transport et des centrales électriques qui définissent l’existence des pays développés.
L’initiative mondiale la plus importante pour empêcher cette transformation planétaire est la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, l’Accord de Kyoto. Cette entente engage les pays signataires à réduire leurs émissions de dioxyde de carbone et de méthane. L’Accord est très critiqué pour son inefficacité pour de nombreuses raisons, notamment parce qu’il n’a pas été ratifié par le plus grand producteur de gaz à effet de serre du monde, à savoir les États-Unis.
Basculer vers les éoliennes
Les critiques ont peut-être la bonne idée, selon l’économiste de McGill Chris Green, qui rappelle que si les causes et la rapidité du changement climatique font l’unanimité, les mesures à prendre pour inverser cette tendance ne font guère consensus. Chris Green s’intéresse aux ramifications technologiques et économiques des diverses solutions proposées pour « stabiliser le climat ». Il a débuté comme économiste spécialiste des finances publiques et des organisations industrielles mais, à la fin des années 1980, il a commencé à s’intéresser à l’économie et à la technologie vouées à atténuer les effets du changement climatique lorsque l’actuel directeur du Département d’économie lui a demandé de représenter le Département à une conférence sur le changement climatique organisée par le Département des sciences atmosphériques et océaniques.
Intrigué par ce qui se passait sur le terrain, M. Green a collaboré à la mise sur pied du Centre de recherche sur le climat et les changements à l’échelle du globe de McGill, financé en partie par le Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies. Et ce qu’il a à dire ne fait pas toujours plaisir aux écologistes.
« De nombreux écologistes prétendent que tous s’accordent à dire qu’il ne serait pas difficile de limiter suffisamment les émissions pour stabiliser le climat. Je pense que c’est une grave erreur », affirme-t-il.
Le Pr Green prétend en effet que de nombreuses technologies, existantes comme l’énergie solaire ou éolienne ne sont tout simplement pas assez fiables pour produire de l’énergie à grande échelle et remplacer les combustibles fossiles. « Nous savons comment capter l’énergie solaire et éolienne, mais tant que nous n’aurons pas trouvé les moyens de la stocker à grande échelle, son acheminement direct et intermittent en quantité suffisante entraînera des pannes généralisées. Le remède pourrait bien être perçu comme pire que la maladie », souligne-t-il.
Selon Chris Green, des solutions comme le Protocole de Kyoto, qui fixe des échéances pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, font en fait partie du problème. Pour atteindre leurs objectifs, les nations sont obligées d’envisager les ressources dans une optique à court terme, ce qui a très peu d’impact sur un problème de cette ampleur.
« Nous envoyons Pierre Lebeau promouvoir le Défi d’une tonne (pour réduire la consommation énergétique individuelle) », affirme Green. « Comment prendre cela au sérieux? Je n’en ai pas la moindre idée. »
La meilleure solution, selon Chris Green, est de faire des recherches et d’innover, car même si ces initiatives sont moins prévisibles en matière de temps et de résultats, elles pourraient à long terme permettre de remplacer de manière viable les sources énergétiques. Pour l’heure, l’énergie solaire et éolienne et l’utilisation à grande échelle des biocarburants comme l’éthanol restent problématiques. L’énergie nucléaire pourrait être une solution, mais son développement à grande échelle est freiné par plusieurs contraintes qui nécessitent un certain nombre d’avancées technologiques.
« La biomasse fait l’objet d’une promotion incroyable – elle bénéficie d’une attention considérable, car elle soutient l’agriculture et donne l’impression d’être écologique. Mais à moins de réduire l’apport d’énergie nécessaire à sa production, les économies d’énergie sont infimes, sinon inexistantes. »
Moteur du changement
Le professeur de phytologie Don Smith a parfaitement conscience des limites des biocarburants, mais la solution qu’il propose pour résoudre ce problème n’est pas si éloignée de celle de Chris Green. En sa qualité de directeur du Réseau des cultures vertes (RCV), Don Smith coordonne un projet de six millions de dollars fédérant 55 chercheurs de 13 universités. Financé par BIOCAP Canada, une fondation elle-même subventionnée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et d’autres organismes fédéraux, provinciaux et partenaires industriels, ce réseau a pour objectif de trouver des moyens de réduire les émissions de gaz à effet de serre produites par les activités agricoles.
Pour Don Smith, le travail du RCV se situe « en aval » du Protocole de Kyoto. Autrement dit, alors que le Protocole de Kyoto cherche à réduire les émissions de gaz à effet de serre à la fin du cycle de production énergétique ou industrielle, le réseau, lui, cherche le moyen de les réduire à la source, c’est-à-dire lors de la production du carburant lui-même.
En conséquence, le disque dur de l’ordinateur portatif de M. Smith regorge de graphiques et de données qui sont davantage l’apanage d’un cadre supérieur de compagnie pétrolière que d’un spécialiste de la phytotechnie. Ces graphiques montrent que la production globale de pétrole a atteint son point culminant et qu’il est peu vraisemblable que de nouvelles réserves permettent d’inverser ce qui s’inscrit déjà dans un véritable déclin. Les carburants de remplacement font donc non seulement figure de nécessité écologique, mais leur mise au point est essentielle au maintien de notre bien-être économique.
Déjà, les biocarburants connaissent de nombreuses applications dans les pays industrialisés, ce qui, pour Don Smith, est un véritable scénario de retour vers le futur. Le premier moteur diesel et les premières Ford étaient conçus respectivement pour fonctionner à l’huile d’arachide et à l’éthanol. Mais aujourd’hui, l’énergie nécessaire pour produire des biocarburants comme l’éthanol semble trop importante pour constituer une solution de rechange viable.
Bien que Don Smith soit optimiste quant aux avantages potentiels des biocarburants, il sait néanmoins qu’an regard de l’état actuel des technologies et des attitudes vis-à-vis de la consommation d’énergie, il y a des limites à ce qu’il est possible de réaliser. « Si tout le territoire européen se consacre à ce type de culture, cela ne permettra de couvrir que la moitié des besoins énergétiques totaux que l’Europe tire actuellement des combustibles fossiles. Ce type d’initiative a donc ses limites », souligne-t-il.
Les nouvelles technologies fondées sur les biocarburants ne constituent qu’un des aspects de ce que Don Smith et le Réseau des cultures vertes espèrent accomplir pour aider le Canada à atteindre ses objectifs en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre. L’agriculture est une source importante d’émissions de gaz à effet de serre produites par le labourage, les engrais, voire par certaines cultures elles-mêmes. Elle représente donc un secteur où il est effectivement possible de réduire les émissions de façon marquée.
« Nous sommes un pays du nord, et nous produisons beaucoup de gaz à effet de serre pour le chauffage, le transport et d’autres activités; environ dix pour cent de ces émissions proviennent de l’agriculture », précise le Pr Smith. « Avec environ la moitié d’un pour cent de la population mondiale, mais avec une surface considérable de terres agricoles, le Canada est plutôt bien placé. »
Selon Don Smith, le travail des sols au Canada est à l’origine du rejet dans l’atmosphère d’un milliard de tonnes de carbone, la plupart au cours du siècle dernier. Le RCV espère résoudre ce problème en élaborant des méthodes créatives d’utilisation des récoltes. Les manipulations et la sélection génétiques pourraient contribuer à mettre au point des variétés nécessitant moins d’engrais et retenant plus de gaz à effet de serre dans le sol (ce qui permettrait par conséquent de juguler leur rejet dans l’atmosphère).
« Les plantes offrent des solutions extrêmement intéressantes », selon Don Smith.
Essaimage
Tandis que Don Smith cherche les moyens d’adapter les plantes à nos besoins, le professeur de sciences des ressources naturelles Jim Fyles s’intéresse pour sa part à la manière dont les plantes s’adaptent aux changements qui surviennent dans leur propre environnement. Le bureau de Jim Fyles est situé à quelque pas seulement de celui de Don Smith, mais ses recherches sont fort éloignées des champs agricoles.
À titre de directeur scientifique du Réseau de centres d’excellence de gestion durable des forêts, le Pr Fyles est au cœur d’un effort d’échange de connaissances et de recherche concertée auquel prennent part les pouvoirs publics, le secteur privé, les universitaires, les ONG et les Premières nations, tous partenaires du financement, de la planification et de l’exécution des recherches du Réseau.
« Face à la complexité du problème, plusieurs voies et méthodes s’imposent », souligne Jim Fyles. Lorsque le poste de directeur scientifique du réseau lui a été proposé, il a relevé le défi, en partie grâce à l’expérience qu’il avait acquise au sein de l’École de l’environnement de McGill où les professeurs de différentes facultés mettent en commun leurs points de vue pour étudier diverses questions environnementales. Avec des partenaires d’horizons aussi différents les uns des autres, le réseau participe au même type d’expérience.
« Ce projet est fascinant, car il fait intervenir plusieurs cultures, celles des Autochtones et des sociétés occidentales, plusieurs régions, secteurs et disciplines ainsi que les provinces et le gouvernement fédéral », souligne-t-il.
Les recherches de Jim Fyles portent sur les forêts boréales du nord du Québec qui à ses yeux, sont à l’égard des changements climatiques l’équivalent des canaris dans une mine de charbon.
« C’est au Canada et dans la forêt boréale que se trouvent encore les zones sauvages les plus étendues au monde », souligne-t-il. « Et c’est précisément cette forêt qui va subir de plein fouet l’impact du changement climatique. »
Comprendre l’écologie complexe des forêts canadiennes est important pour tous les Canadiens qui travaillent et interviennent dans la faune et la flore dont elles sont les hôtes. D’un point de vue industriel, la manière dont les forêts boréales répondent aux pressions écologiques, qu’il s’agisse de coupes franches, d’incendies ou d’invasion d’insectes, peut avoir d’importantes conséquences.
Au Canada, plus de 350 communautés dépendent directement des forêts boréales. Selon Jim Fyles, le Québec et l’Ontario ont délimité le muskeg il y a plusieurs années, interdisant l’exploitation forestière au-delà d’une latitude bien précise dans les forêts du nord, interdiction qui n’est peut-être pas strictement nécessaire si les forêts répondent différemment aux perturbations que ne le voulaient les hypothèses de départ. L’ouverture du Grand Nord pourrait être une aubaine pour l’exploitation forestière si nous parvenons à comprendre comment la forêt réagit à un phénomène qui se révèle extrêmement complexe.
La suprématie de l’épinette noire dans la forêt boréale par rapport aux autres espèces d’arbres qui prédominent davantage dans le sud, comme le tremble, a été attribuée à des différences de température subtiles : l’épinette noire préfère le froid, le tremble préfère les températures légèrement plus chaudes. Mais Jim Fyles a découvert que la température n’est qu’un élément de l’équation : l’épinette noire survit grâce à la couverture de sphaigne.
« Si un incendie ravage tout jusqu’au sol, il y a de fortes chances pour que le tremble ou l’épinette noire repousse à cet endroit », explique-t-il. Mais si la sphaigne repousse en premier, elle produit une matière organique très épaisse qui isole le sol et qui est très acide – « tout ce que déteste le tremble, autrement dit. Lorsque la forêt boréale et la mousse de sphaigne sont perturbées par les chemins d’exploitation, le tremble colonise les nouvelles pistes et remonte très haut dans le nord, où il prospère aux côtés de l’épinette noire. Cela donne à penser que l’arbre cache bien la forêt. »
Nous nous apercevons que la réponse des écosystèmes au changement climatique est beaucoup plus complexe que la simple explication « il fait plus froid dans le nord », précise-t-il. Jim Fyles pense que le climat jouera un rôle important mais pas seulement sur les arbres. Un climat nordique de plus en plus doux provoquera la décomposition accélérée des matières organiques, ce qui isolera moins le sol et conservera moins l’eau. Cela modifiera le tracé des incendies qui, selon Fyles, sont l’un des plus grands moteurs écologiques du système, bien davantage que la température ou l’exploitation forestière. Cela aura un effet important sur l’écosystème forestier. Les petits changements qui se produisent au niveau du climat et qui agissent sur un système complexe peuvent se traduire par des changements beaucoup plus importants au niveau du paysage.
La ville jardin
Alors que les gouvernements des nations occidentales tentent d’assurer la protection de la croissance économique sans détruire l’équilibre écologique de la Terre, les pays en développement s’efforcent de trouver des solutions à des questions plus fondamentales, à savoir leur survie. À l’échelle mondiale, le nombre de personnes qui vivent dans les villes a progressé de 47 pour cent, contre 14 pour cent il y a un siècle. L’essentiel de cette migration intervient dans les pays les plus pauvres dont les villes sont privées des infrastructures nécessaires pour faire face à ces nouveaux arrivants, et où la majorité des migrants échouent dans des bidonvilles privés d’égouts et d’eau potable.
Vikram Bhatt s’attache à élaborer une solution qui aidera ces villes à faire face aux multiples problèmes associés au développement des bidonvilles, tout en permettant aux résidents de produire leur propre richesse.
Baptisé « Vers un paysage comestible », le projet de Vikram Bhatt est associé au Groupe sur le logement à coût modique de l’École d’architecture et compte des participants de l’École d’architecture et de l’École de l’environnement de McGill ainsi que du Centre de ressources pour l’agriculture et la foresterie urbaines des Pays-Bas. Le Centre de recherches pour le développement international (CRDI) et le Programme de gestion urbaine du Programme des Nations unies pour les établissements humains (ONU-HABITAT) financent le projet, dont l’objectif est de valoriser l’intégration de l’agriculture à petite échelle à l’aménagement urbain de certaines villes d’Asie, d’Afrique et d’Amérique du Sud, de sorte que les résidents puissent cultiver leurs propres denrées comestibles et vendre l’excédent.
« Les villes n’ont pas vocation à être des lieux exclusivement de consommation. Pourquoi expédier des légumes à plusieurs milliers de kilomètres lorsqu’il est possible de les cultiver sur place? », s’interroge Vikram Bhatt.
En collaboration avec le Programme des Nations Unies pour les établissements humains, il a sollicité les candidatures de plusieurs villes intéressées et motivées par ce projet. Colombo au Sri Lanka, Rosario en Argentine et Kampala en Ouganda ont été sélectionnées.
Les étudiants de 2e/3e cycles élaborent des plans en collaboration avec des responsables municipaux et les résidents pour trouver des solutions adaptées à ces trois villes. Alors que le bidonville de Colombo existe depuis plusieurs dizaines d’années, celui de Kampala est une ancienne briqueterie que le gouvernement local souhaite viabiliser. Le bidonville de Rosario devrait faire l’objet d’améliorations majeures sur le plan des infrastructures qui modifieront son aspect actuel.
Chaque ville nécessite une approche très différente pour intégrer le « paysage comestible » cher au Pr Bhatt. Kampala cherche à élaborer des plans pour recueillir l’eau non potable dans les anciennes tranchées de la briqueterie et l’utiliser pour l’irrigation, alors que les rues très denses de Colombo nécessiteront l’aménagement de jardins sur les toits ou suspendus sur des treillis.
« Nous pensons que les habitants s’adonnent déjà tant bien que mal à l’agriculture. Pourquoi ne pas l’intégrer à l’aménagement urbain? », souligne Bhatt. « Dans les écritures, le paradis était un jardin et tout bon quartier devrait lui ressembler et avoir des fleurs, des légumes et des fruits. »
Pour obtenir de plus amples renseignements sur la recherche sur le changement climatique à l’Université McGill, veuillez consulter l’article (en anglais) paru dans le McGill Reporter à l’adresse suivante : www.mcgill.ca/reporter/35/09/c2gcr/.