« Nos îles sont très affectées par ce type de tempêtes. Les grains de sable déposés dans les tourbières par les vents violents, c’est un signal assez fort pour comprendre l’histoire climatique», soutient l’auteur principal de cette récente étude québécoise.

À la limite de la zone cyclonique, cet archipel de huit îles rocheuses du golfe du Saint-Laurent se retrouve dans la tourmente des grands vents, lorsque les ouragans du sud viennent mourir dans le golfe. Il subit aussi de nombreux dommages liés au réchauffement climatique, comme l’érosion des côtes en raison de la hausse du niveau de la mer.

Les falaises de l'île Havre-Aubert, et des îles au sud, sont principalement constituées de sables côtiers, de sédiments (colluvions) et d'une épaisse couche poreuse de grès rouge, composés principalement de quartz et de fer - connue sous le nom de « Drift des Demoiselles ».

Les dunes de front et les falaises sont fréquemment érodées par les vagues de tempête et le sable est transporté par le vent vers l'intérieur des terres, entraînant une migration des dunes.

Antoine Lachance note que les plages des îles, sources du sable apporté par le vent, dateraient d’environ 500 ans sur l’île Havre-Aubert, tandis que la plus ancienne, qui aurait au moins 2600 ans, est située sur l’île d’Havre-aux-Maisons.

Le passage des tempêtes post-tropicales Dorian (2019) et Fiona (2022) —de forts ouragans venus « mourir » dans le golfe – a généré dans les Maritimes de nombreux dégâts : Fiona aurait causé 660 millions $ en dommages assurables.

Or, avec le réchauffement, ces évènements de grande ampleur tendent à se reproduire plus souvent. La limite nordique migrerait aussi vers le nord en raison du réchauffement climatique, suspectent les chercheurs.

« Avec les données de qualité sur les cyclones datant d’une soixantaine années, il est possible de voir le lien avec les changements climatiques. Il faut toutefois nourrir cette hypothèse avec des données plus anciennes, c’était l’objet de notre étude », relève M. Lachance.

Et c’est dans les tourbières ombrotrophes —des zones humides généralement pauvres en minéraux, alimentées par le vent et les précipitations— que l’équipe de recherche a trouvé les données les plus prometteuses et anciennes pour retracer près de 5000 ans de sédiments apportés dans la tourbe par les forts vents.

Faire parler les tourbières

À l’été 2020, les chercheurs ont réalisé des prélèvements de carottes de tourbes au sein de deux tourbières de l’île Havre-Aubert : la Tourbière-du-Lac-Maucôque (TLM) et la Tourbière-de-l’Anse-à-la-Cabane (TAC) - l’une proche de la côte et l’autre, plus enfoncée dans les terres.

Sur chaque site, ils ont foré une longue section verticale —700 cm pour l’une et 325 cm pour l’autre— prélevée près du centre de chaque dôme de tourbe, afin de cibler la partie la plus profonde et la plus ancienne.

Pour raconter l’histoire des cyclones, ils ont procédé à une analyse géochimique des fines particules déposées dans les tourbières, de l’identification au microscope à la micro-fluorescence des rayons X, qui permet de mesurer les variations des compositions inorganiques et la teneur en sable.

« On va brûler la tourbe recueillie par strates et enlever les poussières, car ce qui nous intéresse, ce sont juste les minéraux, que l’on va analyser de différentes manières. Par exemple, radiographie pour observer les inclusions de titane », explique le chercheur.

Deux reconstitutions des tempêtes du passé, une pour chacun des sites, leur ont permis d’identifier trois grandes périodes géochimiques de fortes tempêtes : 800 à 550 avant notre ère, 500 à 750 et 1510 à 1785.

Cela met en lumière que le climat plus rigoureux du nord de l’Atlantique Nord pourrait être un aimant pour les ouragans tropicaux, en les attirant vers les eaux plus froides du golfe. « Nous observons la même variabilité au sud. Nos résultats concordent avec les études menées aux Bahamas et aux États-Unis sur les tempêtes tropicales dont la trajectoire était connue », ajoute le chercheur.

Une plus récente période, de 1945 à 2019, montre également des évènements climatiques en haut de la moyenne. Les chercheurs notent ainsi l’influence des activités humaines depuis la fin du 18^e siècle, date de l’installation permanente sur les îles et de leurs infrastructures.

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont aussi reproduit une rose des vents autour des îles, afin de documenter l’évolution des directions des vents suivant les saisons. « Cela nous a permis de mieux comprendre le contexte. Par exemple l’été, le vent provient généralement du sud-sud-ouest. Ainsi, on peut mieux identifier les sources d’approvisionnement en sédiments des tourbières », relève encore M. Lachance.

Une belle contribution méthodologique et régionale

« Il s’agit d’une étude intéressante et bien construite, avec une contribution originale pour l’Est du Canada, en particulier par l’utilisation de tourbières ombrotrophes, ce qui demeure encore peu documenté dans ce contexte régional », commente Francesco Pausata, qui n’a pas participé à cette recherche. 

Pour celui qui est également directeur du programme de master en sciences de l'atmosphère au Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère de l’UQÀM, l’un des points forts est la combinaison de plusieurs méthodes d’analyse (granulométrie, géochimie, datations, etc.) ainsi que la comparaison avec d’autres archives de l’Atlantique Nord.

« L’étude apporte notamment une perspective à haute résolution sur les variations des orages —la “storminess”— au cours de l’Holocène tardif » (les 4000 dernières années). Elle met aussi « bien en évidence certaines périodes qui s’avèrent cohérentes avec les reconstructions existantes, notamment le Petit Âge glaciaire ».

Du côté des limites, l’expert soulève la question de l’influence de facteurs géomorphologiques propres aux deux sites. Tout comme, ce qui est propre à ce type d’étude, « l’attribution délicate du signal à des évènements de tempêtes spécifiques ainsi que le lien indirect entre apport éolien, intensité des tempêtes et fréquence réelle des cyclones », note encore le Pr Pausata.

L’expert relève qu’il sera particulièrement intéressant de coupler cette approche à des simulations de climat « pour aller au-delà de la reconstruction descriptive, afin de mieux discuter des causes possibles, par exemple le rôle des gradients de température de surface de la mer, de la circulation atmosphérique à grande échelle ou de la trajectoire des systèmes post-tropicaux ».