L’exposition aux vagues poussées par le vent constitue un gradient physique clé dans les environnements littoraux, influençant à la fois les communautés écologiques et les activités humaines. Nous avons calculé un indice d’exposition relative (IER) pour les vagues entraînées par le vent couvrant la zone côtière de la biorégion du plateau néo-écossais-baie de Fundy. Nous avons calculé un IER et deux autres indices basés sur le fetch (fetch total, fetch minimal) à partir de deux formulations du fetch éolien (fetch non pondéré et fetch effectif) pour des points d’entrée dans une grille avec des cellules uniformément espacées (résolution de 50 m) couvrant une zone tampon à moins de 5 km du littoral et à une profondeur inférieure à 50 m. Nous avons calculé les longueurs de recherche non pondérées (m) pour 32 caps par point d’entrée (intervalles de 11,25°), et le fetch effectif pour 8 caps par point (intervalles de 45°). Le fetch non pondéré est la distance le long d’un cap donné entre un point situé dans les eaux côtières et la terre. Le fetch effectif est une moyenne pondérée en fonction de la direction de plusieurs mesures de fetch autour d’un cap donné qui réduit l’influence de la forme irrégulière du littoral sur les estimations d’exposition. Pour les calculs de fetch, nous avons utilisé des caractéristiques terrestres à une échelle de 1:50 000 pour les frontières administratives canadiennes (RNCan 2017), et une résolution inconnue pour Saint-Pierre-et-Miquelon et les États américains bordant le golfe du Maine (GADM 2012). Le fetch non pondéré total et minimal pour chaque point fournit des résumés grossiers de l’exposition aux vagues et de la distance à la terre, respectivement. L’indice d’exposition relative (IER) donne une mesure plus précise de l’exposition en combinant le fetch effectif avec les vitesses de vent modélisées (m s-1) et les données de fréquence. Nous fournissons les calculs originaux du fetch non pondéré, du fetch effectif et d’autres indices basés sur le fetch (c.-à-d. fetch total et minimal) en format CSV ainsi que la couche d’IER (format GeoTIFF) rééchantillonnée à une résolution de 35 mètres. Avec une large couverture spatiale et une haute résolution, ces indices peuvent soutenir la modélisation de la distribution à l’échelle régionale des espèces et des assemblages biologiques dans la zone côtière ainsi que les activités de planification spatiale marine.Lorsque vous utilisez des données, veuillez citer ce qui suit :O’Brien JM, Wong MC, Stanley RRE (2022) A relative wave exposure index for the coastal zone of the Scotian Shelf-Bay of Fundy Bioregion. Figshare. Collection. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.c.5433567RéférencesGADM database of Global Administrative Areas (2012). Global Administrative Areas, version 2.0. (accessed 2 December 2020). www.gadm.orgNatural Resources Canada (2017) Administrative Boundaries in Canada - CanVec Series - Administrative Features - Open Government Portal. (accessed 2 December 2020). https://open.canada.ca/data/en/dataset/306e5004-534b-4110-9feb-58e3a5c3fd97.

L’exposition aux vagues poussées par le vent constitue un gradient physique important dans la zone côtière, qui influence une variété de processus physiques et biologiques (c.-à-d. la répartition des espèces). Le fetch, c’est-à-dire la distance sans obstacle sur laquelle les vagues poussées par le vent peuvent se former, est un indicateur populaire de l’exposition aux vagues à un endroit donné, couramment utilisé pour les évaluations propres à un site. Nous présentons ici deux mesures du fetch (fetch non pondéré, fetch effectif) et trois indices de l’exposition aux vagues dérivés du fetch (fetch total, fetch minimum et indice d’exposition relative) couvrant les zones côtières de deux biorégions canadiennes (plateau néo-écossais-baie de Fundy et plateaux de Terre-Neuve-et-Labrador). Pour chaque région, nous avons calculé les indices de fetch et d’exposition pour les points d’entrée dans une grille avec des cellules uniformément espacées (voir les documents connexes ci-dessous pour les ensembles de données par région). Nous fournissons un fetch non pondéré (m) pour 32 caps compas par point d’entrée (intervalles de 11,25°) et un fetch effectif pour 8 caps compas par point (intervalles de 45°). Le fetch effectif est une moyenne pondérée de plusieurs mesures de fetch autour d’un cap donné qui réduit l’influence de la forme irrégulière du littoral sur les estimations d’exposition. Nous incluons également les calculs du fetch total et minimal non pondéré pour chaque point qui fournissent des approximations grossières de l’exposition et de la distance à la terre, respectivement. L’indice d’exposition relative (IER), fourni sous forme de couches spatiales régionales en format de trame, fournit une mesure plus précise de l’exposition en combinant le fetch effectif avec les vitesses de vent modélisées (m s-1) et les données de fréquence. Les utilisateurs peuvent également utiliser les calculs de fetch pour déterminer leurs propres couches d’exposition en utilisant d’autres sources de données, d’indices ou de formulations relatives au vent. La méthodologie détaillée des calculs pour le fetch, le fetch effectif et l’IER est décrite dans les renseignements supplémentaires ci-dessous. Les renseignements sur les citations et les différences dans les méthodes de traitement préalable des données et la résolution spatiale des analyses régionales sont décrits dans leurs fiches de données respectives. La large couverture spatiale et la haute résolution offertes par ces indices permettent de soutenir les exercices de modélisation et de planification à l’échelle régionale. Plus particulièrement, ces indices seront utiles aux efforts actuels de planification spatiale marine, qui comprennent la planification régionale de la conservation, qui cherchent à évaluer la répartition des espèces côtières et le chevauchement avec les activités humaines.

Un indice d’exposition relative (IER), un fetch non pondéré, un fetch effectif et d’autres indices basés sur le fetch (c.-à-d. fetch total et minimal) ont été calculés pour la biorégion des plateaux de Terre-Neuve-et-Labrador. En raison de l’étendue du littoral de la région d’étude, cette analyse a été menée pour une région tampon de 5 km le long de la côte, avec une résolution spatiale de 250 m. Des méthodes détaillées sur la sélection des points d’entrée pour la biorégion de Terre-Neuve-et-Labrador sont incluses ci dessous.MéthodesTraitement préalable et sélection des points d’entrée:Des fichiers relatifs aux limites terrestres ont été obtenus pour l’est du Canada et l’Arctique canadien (RNCan 2017) à une échelle de 1:50 000 ainsi que pour Saint-Pierre-et-Miquelon (Hijmans 2015) et les États de la Nouvelle-Angleterre (GADM 2012); toutefois, l’échelle à laquelle ces couches ont été produites est inconnue. Les fichiers relatifs aux limites terrestres ont été fusionnés en une seule couche de polygones terrestres et les cours d’eau atteignant l’intérieur des terres ou se situant au-dessus du niveau de la mer ont été coupés de cette couche de polygones (Greyson 2021). Une zone tampon de 5 km a été créée autour de la frontière provinciale de Terre-Neuve-et-Labrador. Cette zone tampon a ensuite été découpée par tous les polygones terrestres afin de supprimer les zones de chevauchement des polygones terrestres dans la zone d’étude. Tous les segments de zone tampon croisant les divisions de l’OPANO dans la biorégion de Terre-Neuve-et-Labrador ont été sélectionnés et l’outil ArcGIS Union (v. 2.7.2) a été utilisé pour combler les lacunes dans la zone tampon, créant ainsi un polygone plus continu. La couche tampon a ensuite été dissoute, et le polygone de la limite provinciale de Terre-Neuve-et-Labrador a été effacé de la couche tampon pour créer le polygone de la zone d’étude. Une grille de 250 m a été créée et découpée en fonction de la zone d’étude (couche tampon de 5 km) et l’outil de conversion d’éléments en points a été utilisé (avec le « paramètre intérieur coché ») pour convertir cette grille en une couche de points (environ 1 000 000 points). La résolution spatiale pour toutes les analyses ultérieures a été adaptée à la grille à 250 m.RéférencesGADM database of Global Administrative Areas (2012). Global Administrative Areas, version 2.0. (accessed 2 December 2020). www.gadm.orgGreyson, P (2021) Land boundary file for Eastern Canada, the Canadian Arctic, the New England States and Saint Pierre and Miquelon. [shapefile]. Unpublished data.Hijmans, R. and University of California, Berkeley, Museum of Vertebrate Zoology. (2015). First-level Administrative Divisions, Saint Pierre and Miquelon, 2015. UC Berkeley, Museum of Vertebrate Zoology. Available at: http://purl.stanford.edu/bz573nv9230Natural Resources Canada (2017) Administrative Boundaries in Canada - CanVec Series - Administrative Features - Open Government Portal. (accessed 2 December 2020). https://open.canada.ca/data/en/dataset/306e5004-534b-4110-9feb-58e3a5c3fd97.

Cet ensemble de données comprend cinq couches d'indice d'exposition aux ondes relatives atténuées en profondeur en format raster. Les valeurs de l'indice d'exposition relative (REI) sont calculées en fonction de l'analyse efficace (dérivée des valeurs d'extraction) combinée à des données modélisées sur le vent. Les couches de REI de sortie sont atténuées par la profondeur, ce qui donne des valeurs plus élevées dans les zones peu profondes près des côtes (Bekkby et al., 2008). Les valeurs des cellules représentent une estimation de l'exposition aux vagues à la profondeur du fond normalisée entre les régions de 0 (protégée) à 1 (exposée).L'objectif de cet ensemble de données est de fournir une estimation de l'exposition aux vagues à la profondeur du fond, principalement à des fins de modélisation de la répartition des espèces. Chaque raster monobande correspond à une région marine, qui coïncide généralement avec les couches suivantes du jeu de données Limites de la modélisation de la distribution des espèces (https://www.gis-hub.ca/dataset/sdm-boundaries) : Nearshore_HG, Nearshore_NCC, Nearshore_QCS, Nearshore_QCS et Shelf_Salishsea. Ces couches s'étendent jusqu'à 50 m de profondeur et jusqu'à 5 km du rivage.Des données tabulaires (fichiers csv) sont également incluses dans le dossier de données. Ces données sont les valeurs calculées de l'indice d'exposition relative (REI) avec des champs pour les informations de position. Les valeurs d'extraction à partir de la recherche côtière quadrillée (https://gis-hub.ca/dataset/gridded-nearshore-fetch) sont utilisées comme ensemble de données source et les emplacements dans le REI sont les mêmes que ceux de la recherche quadrillée.

L’indice de la vulnérabilité des infrastructures côtières (IVIC) a été élaboré conjointement par la Direction générale des sciences du ministère des Pêches et des Océans (MPO), le programme Ports pour petits bateaux (PPB) et la Direction des analyses économiques et statistiques. L’IVIC a été conçu dans le but d’élaborer un outil d’adaptation aux changements climatiques qui appuierait les décisions de gestion concernant la planification à long terme des infrastructures des sites des PPB.L’IVIC fournit une indication numérique de la vulnérabilité relative des ports pour petits bateaux aux effets des changements climatiques et comporte trois sous-indices axés sur l’exposition environnementale (forces naturelles), les infrastructures et les caractéristiques socioéconomiques.La composante spatiale du trait de côte a été déterminée à l’aide de la couche hydrographique CanVec à l’échelle 1/50 000 (https://open.canada.ca/data/fr/dataset/9d96e8c9-22fe-4ad2-b5e8-94a6991b744b).La couche combine le trait de côte du Canada de la couche CanVec à l’échelle 1/50 000 avec les variables d’exposition environnementale de l’IVIC suivantes :- Élévation prévue du niveau de la mer (pour les décennies 2030, 2040, …, 2100) en mètres- Hauteur des vagues (mètres) et vitesse du vent (mètres/seconde)- Évolution de la couverture de glace de mer au Canada atlantique entre les années 1970 et les années 2000Variation du niveau de la mer :Les données sur la variation relative du niveau de la mer sont tirées du cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC, 2014, RE5). Nous avons calculé la variation relative du niveau de la mer prévue dans le cadre du scénario d’émissions élevées (RCP8.5) pour toutes les années entre 2006 et 2100 et nous avons utilisé la variation du niveau de la mer pour les années 2030, 2040, 2050, 2060, 2070, 2080, 2090 et 2100.Vitesse du vent et hauteur des vagues :Nous avons utilisé des simulations rétrospectives modélisées de la vitesse maximale annuelle du vent (1990 à 2012) et de la hauteur des vagues (1990 à 2014). L’ensemble de données a été généré à partir des simulations rétrospectives des vagues de l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (IFREMER) effectuées au moyen du modèle WAVEWATCH III avec des données sur le vent provenant de la réanalyse du système de prévisions climatiques (RSPC) des National Centers for Environmental Prediction (NCEP) [Saha et coll., 2010]. Deux grilles à haute résolution (10 minutes) des vitesses maximales du vent modélisées pour l’Atlantique et le Pacifique et de la hauteur significative maximale des vagues ont été utilisées pour les régions côtières du sud du Canada, tandis qu’une grille mondiale plus grossière (30 minutes) a été utilisée pour les régions arctiques. À partir de ces ensembles de données, nous avons calculé la vitesse maximale annuelle moyenne du vent sur 23 ans et la hauteur significative maximale moyenne des vagues sur 25 ans.Évolution de la couverture de glace de mer :Nous avons obtenu les données du Service canadien des glaces sur la glace de mer pour le Canada atlantique et l’Arctique canadien. Ces données fournissent le pourcentage de la couverture de glace hebdomadaire sur quatre décennies (années 1970, 1980, 1990, 2000). Pour chaque décennie, un ensemble de données unique a été calculé pour représenter la somme de toutes les semaines où la couverture de glace était supérieure à 50 %, avec un score maximal possible de 52 semaines pour chaque décennie. Pour mesurer la variation de la durée des glaces, les données cartographiques des années 2000 ont été soustraites des données cartographiques des années 1970. L’ensemble de données final représente la variation entre les années 1970 et 2000 du nombre de semaines avec des concentrations de glace supérieures à 50 % : un nombre positif indique une réduction du nombre de semaines tandis qu’un nombre négatif indique une augmentation de la couverture de glace.Les données pour les ports pour petits bateaux individuels contiennent la variation prévue du niveau de la mer pour les années comprises dans les décennies entre 2030 et 2100, la hauteur des vagues, la vitesse du vent, la variation de la couverture de glace de mer, la population et la valeur finale du sous indice sur l’exposition environnementale.La population de chaque port est tirée des données du recensement du Canada de 2016 en fonction de l’unité géographique de la subdivision de recensement (SDR).Références (en anglais seulement) :Relative sea-level projections for Canada based on the IPCC Fifth Assessment Report and the NAD83v70VG national crustal velocity modelhttps://doi.org/10.4095/327878 GIEC, 2014. Changements climatiques 2014 : Conséquences, adaptation et vulnérabilité. Partie A : Aspects mondiaux et sectoriels. Contribution du Groupe de travail II au cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [Field, C. B., V. R. Barros, D. J. Dokken, K. J. Mach, M. D. Mastrandrea, T. E. Bilir, M. Chatterjee, K. L. Ebi, Y. O. Estrada, R. C. Genova, B. Girma, E. S. Kissel, A. N. Levy, S. MacCracken, P. R. Mastrandrea et L. L. White (dir.)]. Cambridge University Press, Cambridge (Royaume-Uni) et New York (États-Unis), 1132 p.Citer ces données comme: Greenan B. et Greyson P. Couche sur l’exposition environnementale des côtes. Publié en mars 2022. Secteur des sciences des écosystèmes et des océans, Pêches et Océans Canada, Dartmouth, (N-É).

Le Système régional de prévision déterministe de vague (SRPDV) produit les prévisions de vagues jusqu'à 48 heures dans le futur en utilisant le modèle spectral de prévision de vague de troisième génération WaveWatch III® (WW3). Le modèle est forcé par les vents à une élévation de 10 mètres du Système à haute résolution de prévision déterministe (SHRPD). Sur les Grands Lacs, une prévision de glace du Système de prévision du cycle de l'eau (SPCE) est utilisée par le modèle pour atténuer ou supprimer la croissance des vagues dans les zones couvertes par respectivement 25% à 75% et plus de 75% de glace. Sur l'océan, une prévision de glace du Système Régional de Prévision Glace-Océan (SRPOG) est utilisée : dans le Pacifique nord-est les vagues se propagent librement pour des concentrations de glace inférieures à 50%, au delà de ce seuil il n'y a aucune propagation; dans l'Atlantique nord-ouest la même logique est utilisée que dans les Grands Lacs. Les éléments prévus incluent la hauteur significative des vagues, la période pic, des paramètres partitionnés et autres. Ce système comprend plusieurs domaines : lac Supérieur, lac Huron-Michigan, lac Érié, Lac Ontario, Atlantique nord-ouest et Pacifique nord-est.

Le Système régional de prévision déterministe de vague (SRPDV) produit les prévisions de vagues jusqu'à 48 heures dans le futur en utilisant le modèle spectral de prévision de vague de troisième génération WaveWatch III® (WW3). Le modèle est forcé par les vents à une élévation de 10 mètres du Système à haute résolution de prévision déterministe (SHRPD). Sur les Grands Lacs, une prévision de glace du Système de prévision du cycle de l'eau (SPCE) est utilisée par le modèle pour atténuer ou supprimer la croissance des vagues dans les zones couvertes par respectivement 25% à 75% et plus de 75% de glace. Sur l'océan, une prévision de glace du Système Régional de Prévision Glace-Océan (SRPOG) est utilisée : dans le Pacifique nord-est les vagues se propagent librement pour des concentrations de glace inférieures à 50%, au delà de ce seuil il n'y a aucune propagation; dans l'Atlantique nord-ouest la même logique est utilisée que dans les Grands Lacs. Les éléments prévus incluent la hauteur significative des vagues, la période pic, des paramètres partitionnés et autres. Ce système comprend plusieurs domaines : lac Supérieur, lac Huron-Michigan, lac Érié, Lac Ontario, Atlantique nord-ouest et Pacifique nord-est.

Le Système régional de prévision déterministe de vague (SRPDV) produit les prévisions de vagues jusqu'à 48 heures dans le futur en utilisant le modèle spectral de prévision de vague de troisième génération WaveWatch III® (WW3). Le modèle est forcé par les vents à une élévation de 10 mètres du Système à haute résolution de prévision déterministe (SHRPD). Sur les Grands Lacs, une prévision de glace du Système de prévision du cycle de l'eau (SPCE) est utilisée par le modèle pour atténuer ou supprimer la croissance des vagues dans les zones couvertes par respectivement 25% à 75% et plus de 75% de glace. Sur l'océan, une prévision de glace du Système Régional de Prévision Glace-Océan (SRPOG) est utilisée : dans le Pacifique nord-est les vagues se propagent librement pour des concentrations de glace inférieures à 50%, au delà de ce seuil il n'y a aucune propagation; dans l'Atlantique nord-ouest la même logique est utilisée que dans les Grands Lacs. Les éléments prévus incluent la hauteur significative des vagues, la période pic, des paramètres partitionnés et autres. Ce système comprend plusieurs domaines : lac Supérieur, lac Huron-Michigan, lac Érié, Lac Ontario, Atlantique nord-ouest et Pacifique nord-est.

Le Système global de prévision déterministe de vague (SGPDV) produit les prévisions de vagues jusqu'à 120 heures dans le futur en utilisant le modèle spectral de prévision de vague de troisième génération WaveWatch III® (WW3). Le modèle est forcé par les vents à une élévation de 10 mètres et la concentration de glace du Système global de prévision déterministe (SGPD). La concentration de glace est utilisée par le modèle pour atténuer la croissance des vagues dans les zones couvertes par 25% à 75% de glace ou la supprimer lorsque la concentration dépasse 75%. Les éléments prévus incluent notamment la hauteur significative des vagues, la période pic ainsi que la hauteur, la direction et la période de la première houle.

Le Système régional de prévision déterministe de vague (SRPDV) produit les prévisions de vagues jusqu'à 48 heures dans le futur en utilisant le modèle spectral de prévision de vague de troisième génération WaveWatch III® (WW3). Le modèle est forcé par les vents à une élévation de 10 mètres du Système à haute résolution de prévision déterministe (SHRPD). Sur les Grands Lacs, une prévision de glace du Système de prévision du cycle de l'eau (SPCE) est utilisée par le modèle pour atténuer ou supprimer la croissance des vagues dans les zones couvertes par respectivement 25% à 75% et plus de 75% de glace. Sur l'océan, une prévision de glace du Système Régional de Prévision Glace-Océan (SRPOG) est utilisée : dans le Pacifique nord-est les vagues se propagent librement pour des concentrations de glace inférieures à 50%, au delà de ce seuil il n'y a aucune propagation; dans l'Atlantique nord-ouest la même logique est utilisée que dans les Grands Lacs. Les éléments prévus incluent la hauteur significative des vagues, la période pic, des paramètres partitionnés et autres. Ce système comprend plusieurs domaines : lac Supérieur, lac Huron-Michigan, lac Érié, Lac Ontario, Atlantique nord-ouest et Pacifique nord-est.