1.1 Qu’est-ce qui explique la fluctuation du niveau d’eau et du débit dans le réseau hydrographique du lac Ontario et du fleuve Saint-Laurent?
Le facteur le plus influent sur la fluctuation du niveau d’eau est le cycle hydrologique : le système naturel de réservoirs d’eau, l’écoulement des eaux souterraines et l’écoulement fluvial, les précipitations, l’évaporation, la formation et le déplacement des nuages, et le vent. Le cycle hydrologique est influencé et dominé par les forces de la nature. La seule influence de l’humain sur la régularisation est le barrage Moses-Saunders qui, comme on peut le constater ci-dessous et dans la section 2, influe beaucoup moins sur le niveau d’eau que les facteurs naturels. Les facteurs les plus influents sur le cycle hydrologique planétaire sont les régimes climatiques, les précipitations et les vents. Dans le cas du lac Ontario, le principal effet hydrologique vient du débit du lac Érié, des précipitations et de l’évaporation au-dessus du lac Ontario, et du ruissellement de son bassin. La grande majorité des apports d’eau dans le lac Ontario provient du débit du lac Érié. Ce débit n’est pas régularisé et il dépend du réseau hydrologique des Grands Lacs en amont.
Le système du lac Ontario comporte trois principaux cycles :
1. La persistance de précipitations élevées ou faibles pendant plusieurs années constitue le principal facteur naturel à l’origine des fluctuations extrêmes du niveau du lac Ontario. Ainsi, avant la régularisation, on a vu ce niveau passer de l’extrêmement bas au milieu des années 1930 à l’extrêmement haut au début des années 1950.
2. Au printemps, la fonte des neiges et les pluies printanières augmentent le ruissellement se déversant dans le lac. Toutefois, à cette période de l’année, la température du lac est inférieure à celle de l’air. La quantité d’eau qui s’évapore est donc moins importante qu’en automne ou qu’au début de l’hiver. Comme il y a plus d’eau qui entre dans le lac que d’eau qui n’en sort, le niveau de l’eau s’élève, en général, pour culminer en été. Le lac Ontario atteint habituellement son niveau d’étiage à la fin de l’automne et au début de l’hiver, parce que l’eau en surface du lac est plus chaude, à cette période de l’année, que celle de l’air, d’où l’évaporation rapide de l’eau. Comme la quantité d’eau sortant du lac (sous forme de vapeur d’eau) est plus importante que celle qui y entre, le niveau d’eau baisse. On peut voir ce cycle annuel dans le schéma des fluctuations connues avant les travaux d’aménagement.
3. À l’intérieur de ces fluctuations saisonnières, le niveau d’eau peut aussi changer en quelques heures sous l’effet du vent.
1.2 Le débit en provenance du lac Érié, les précipitations et le vent sont les principales forces naturelles qui influent sur le lac Ontario. Quelle est l’importance de ces forces, et pourquoi?
Les trois forces naturelles qui influent le plus sur le niveau d’eau du lac Ontario sont le débit en provenance du lac Érié, les précipitations et l’évaporation, et le vent.
Débit en provenance du lac Érié : En moyenne, le lac Érié fournit 85 % des apports au lac Ontario, la plus grande partie étant acheminée par la rivière Niagara. L’eau entrant dans le lac Ontario par la rivière Niagara n’est pas régularisée, et le débit est donc déterminé par le niveau du lac Érié. Même si le débit de la rivière Niagara est assez constant, avec une variation moyenne de 11 % au cours de l’année, l’eau que la rivière verse dans le lac Ontario présente son débit le plus abondant en juin et le plus faible en février, ce qui correspond aux fluctuations du lac Érié.
Précipitations locales et évaporation : Les précipitations (pluie et neige) au-dessus du lac, le ruissellement causé par les précipitations dans le bassin versant local et l’évaporation d’eau du lac composent, en moyenne, les 15 % restants de l’apport d’eau. À la fin de l’été et en automne, la quantité d’eau qui s’évapore à la surface du lac peut dépasser les apports d’eau provenant des précipitations et du ruissellement local, ce qui cause un apport net négatif pendant un certain temps.
Vent : Des vents forts et soutenus dans une direction donnée peuvent provoquer une montée du niveau d’eau d’un côté du lac Ontario et une baisse de niveau équivalente de l’autre côté. De telles fluctuations sont appelées ondes de tempête. Il s’agit d’une fluctuation de courte durée, qui se produit en quelques heures. Lorsque les vents soutenus s’estompent, le niveau d’eau oscille dans le lac et les baies jusqu’à ce qu’il se stabilise, comme il le ferait dans une baignoire. On appelle ce phénomène « seiche ». Dans le lac Ontario, les ondes de tempête ont déjà entraîné une élévation du niveau d’eau de plus d’un demi-mètre (1,5 pied). Les jets de rive peuvent aussi faire grimper le niveau local de façon soudaine et significative, aggravant les effets qui peuvent déjà se produire en raison des inondations et de l’érosion par temps calme. En général, les effets du vent persistent pendant quelques jours tout au plus, et ils n’influent pas sur la régularisation hebdomadaire du débit par le Conseil.
Le Conseil n’a aucune emprise sur ces trois facteurs naturels : le débit en provenance du lac Érié, les précipitations et l’évaporation et le vent. De plus, les variations saisonnières qui échappent entièrement au contrôle humain peuvent influer sur la régularisation du débit du lac Ontario. Pour plus de détails, les lecteurs intéressés peuvent consulter les documents disponibles dans notre bibliothèque, accessible sur notre page Web, sous l’onglet Publications.
1.3 Le relèvement isostatique a-t-il une incidence sur la fluctuation du niveau du lac Ontario et l’accès à l’eau depuis le rivage?
Dans l’ensemble, le relèvement isostatique – lente remontée de la croûte terrestre après son enfoncement sous le poids des glaciers de la dernière période glaciaire – touche la rive nord ainsi que la rive sud du lac Ontario. De façon générale, l’extrémité ouest du lac s’enfonce par rapport à sa décharge, le fleuve Saint-Laurent. Le relèvement isostatique amène un léger approfondissement de l’eau du côté de la rive nord (15 cm) et de la rive sud-est (4 cm) par rapport au niveau d’il y a 100 ans.
1.4 Quelle est l’incidence des changements climatiques, de l’évaporation accrue et d’autres facteurs sur la fluctuation du niveau du lac Ontario et l’accès à l’eau depuis le rivage?
Plusieurs processus à long terme jouent sur les risques pour les riverains et les plaisanciers et, malheureusement, aucun ne peut faire le bonheur de tout le monde. Ces processus englobent le relèvement isostatique (une certitude), la possibilité d’extrêmes plus marqués des apports d’eau (plus faibles et plus forts), la possibilité de tempêtes plus violentes (surtout lorsque les températures atmosphériques et la teneur en eau sont plus élevées), l’augmentation des effets de l’érosion en hiver lorsqu’il y a moins de glace le long des rives et l’érosion accrue des terrains non protégés, car les ouvrages de protection riveraine des terrains adjacents réduisent le transport des sédiments. Outre ces processus à long terme, des effets à court terme, comme la dénivellation due au vent, modifient le niveau d’eau temporairement, mais parfois considérablement, en particulier sur la rive sud du lac Ontario.
1.5 Quelles sont les répercussions réelles et potentielles globales des conditions changeantes sur la rive nord du lac Ontario?
La rive nord est un peu moins vulnérable aux effets du vent et des vagues attribuables aux conditions météorologiques qui dominent. Elle s’expose aussi un peu moins aux effets des inondations grâce à une gestion plus proactive de la zone riveraine.