Climate change and risks of winter damage to agricultural perennial crops in Eastern Canada Gilles...
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Climate change and risks of winter Climate change and risks of winter damage to agricultural perennial crops damage to agricultural perennial crops in Eastern Canada in Eastern Canada Gilles Bélanger, Philippe Rochette, Andy Bootsma, Yves Castonguay et Danielle Mongrain Sainte-Foy, Ottawa Agriculture and Agri-Food Canada Agriculture et Agroalimentaire Canada Changements climatiques et les risques Changements climatiques et les risques de dommages hivernaux aux cultures de dommages hivernaux aux cultures agricoles pérennes dans l'est du Canada agricoles pérennes dans l'est du Canada
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Climate change and risks of winter damage to Climate change and risks of winter damage to agricultural perennial crops in Eastern Canadaagricultural perennial crops in Eastern Canada
Gilles Bélanger, Philippe Rochette, Andy Bootsma,
Yves Castonguay et Danielle Mongrain
Gilles Bélanger, Philippe Rochette, Andy Bootsma,
Yves Castonguay et Danielle Mongrain
Sainte-Foy, OttawaAgriculture andAgri-Food Canada
Agriculture etAgroalimentaire Canada
Changements climatiques et les risques de Changements climatiques et les risques de dommages hivernaux aux cultures agricoles dommages hivernaux aux cultures agricoles pérennes dans l'est du Canadapérennes dans l'est du Canada
In Eastern Canada…In Eastern Canada… Agricultural perennial crops:
2.1 million hectares Agricultural perennial crops:
2.1 million hectares
Dans l’est du Canada...Dans l’est du Canada... Cultures agricoles pérennes:
2,1 millions d’hectares Cultures agricoles pérennes:
2,1 millions d’hectares
Cultures pérennes Cultures pérennes Perennial cropsPerennial crops
• Forage crops (legumes, grasses)
• Winter cereal (wheat)
• Small fruits (strawberries, bleuberries)
• Fruit trees (apple, grapevines)
• Plantes fourragères (légumineuses, graminées)
• Céréales d’hiver (blé)
• Petits fruits (fraises, bleuets)
• Arbres fruitiers (pommier, vigne)
400 000 apple trees killed during the 1980–1981 winter in Eastern Canada
Ice storm of 1998
Yearly compensation in Quebec for forage crops (1985–1999) 1.2M$
400 000 pommiers morts durant l’hiver 1980–1981 dans l’est du Canada
Tempête de verglas de 1998
Indemnité annuelle de 1,2M$ pour les cultures fourragères au Québec (1985–1999)
L’hiver et les cultures pérennesWinter and perennial crops
L’hiver et les cultures pérennesWinter and perennial crops
Changements climatiques dans l’estdu Canada–Hiver
Climate change in Eastern Canada–Winter
Changements climatiques dans l’estdu Canada–Hiver
Climate change in Eastern Canada–Winter
Température maximale (nov. à avr.) Maximum temperature (Nov. to Apr.)
Température minimale (nov. à avr.) Minimum temperature (Nov. to Apr.)
Chutes de neige Snowfall
+4.0°C
+2.6°C
–32%
Prédire l’effet des changements Prédire l’effet des changements climatiques sur la survie à l’hiver climatiques sur la survie à l’hiver des cultures agricoles pérennes des cultures agricoles pérennes
dans l’est du Canadadans l’est du Canada
To predict the effect of climate To predict the effect of climate change on the winter survival of change on the winter survival of agricultural perennial plants in agricultural perennial plants in
Eastern CanadaEastern Canada
Plan/OutlinePlan/Outline
Approach Climatic data Forage crops Fruit trees Conclusions
Approach Climatic data Forage crops Fruit trees Conclusions
Approche Données climatiques Plantes fourragères Arbres fruitiers Conclusions
Approche Données climatiques Plantes fourragères Arbres fruitiers Conclusions
Approche/ApproachApproche/Approach
Indices climatiques exprimant l’intensité des causes de dommage
Comparer les indices pour les conditions courantes et futures
Climatic indices expressing the intensity of the causes of damage
Compare indices for current and future conditions
Indices climatiques exprimant l’intensité des causes de dommage
Comparer les indices pour les conditions courantes et futures
Climatic indices expressing the intensity of the causes of damage
Compare indices for current and future conditions
Données climatiques/Climatic dataDonnées climatiques/Climatic data
69 stations climatiques dans l’est du Canada Modèle canadien de circulation générale 1961-90 2010-39 et 2040-69
69 climatic stations in Eastern Canada Canadian General Circulation Model 1961-90 2010-39 and 2040-69
69 stations climatiques dans l’est du Canada Modèle canadien de circulation générale 1961-90 2010-39 et 2040-69
69 climatic stations in Eastern Canada Canadian General Circulation Model 1961-90 2010-39 and 2040-69
Stations climatiques/Climatic stationsStations climatiques/Climatic stations
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plantsHiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Automne: Endurcissement Fall: Hardening
degrés-froid d’endurcissement (T < 5°C)cold degree-days (T < 5°C)
Hiver/Winter protection par la neige
snow cover protection perte d’endurcissement (T >
0°C)loss of hardiness (T > 0°C)
pluie/rain
0
20
40
60
80
100
120
140
160
De
gré
s-f
roid
s/C
old
de
gre
e-d
ay
s
1961-902010-392040-69
Moins de degrés-froid Moins de degrés-froid endurcissement endurcissement inadéquatinadéquat
Less cold degree-days Less cold degree-days inadequate inadequate hardeninghardening
Automne–Plantes fourragèresFall–Forage plants
Automne–Plantes fourragèresFall–Forage plants
Sud ONSouth ON
–29%Nord/North
–28%
Sud QCSouth QC
–29%
–14%
Maritimes
–13%
Est QCEast QC
Plus de degrés-jours Plus de degrés-jours perte perte d’endurcissementd’endurcissement
More degree-days More degree-days loss of hardening loss of hardening
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
De
gré
s-j
ou
rs >
0°C
/De
gre
e-d
ay
s >
0°C Sud ON
South ON
+149%
Nord/North
+154%
Sud QCSouth QC
+164%
Est QCEast QC
+242%
Maritimes
+112%
1961-902010-392040-69
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Plus de pluie Plus de pluie dommage par la dommage par la glace glace
More rain More rain ice damage ice damage
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Plu
ie (
mm
/jou
r)/R
ain
(m
m/d
ay
)
1961-902010-392040-69
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Sud ONSouth ON
–18%
Nord/North
+78%
Sud QCSouth QC
+31%
Est QCEast QC
+51%
Maritimes
+28%
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
Jo
urs
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isq
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/Da
ys
at
ris
k
Moins de neige Moins de neige protection protection inadéquateinadéquate
Less snow Less snow inadequate protection inadequate protection
1961-902010-392040-69
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Hiver–Plantes fourragèresWinter–Forage plants
Sud ONSouth ON
+2%
Nord/North
+17%
Sud QCSouth QC
+31%
Est QCEast QC
+51%
Maritimes
+28%
Hiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit treesHiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit trees
Automne: Endurcissement Fall: Hardening
photopériode au premier gel/daylength at first fall frost
Hiver/Winter température minimale annuelle
annual minimum temperature perte d’endurcissement (T >
0°C)loss of hardiness (T > 0°C)
Printemps: Débourrement/Spring: Budbreak gel des bourgeons floraux/frost damage to floral
buds
Photopériode courte Photopériode courte meilleur meilleur endurcissementendurcissement
Short daylength Short daylength better hardening better hardening
8.0
10.0
12.0
14.0
Ph
oto
pé
rio
de
(h
)/D
ay
len
gth
(h
)1961-902010-392040-69
Automne–Arbres fruitiersFall–Fruit trees
Automne–Arbres fruitiersFall–Fruit trees
Sud ONSouth ON
–0.8h
Sud QCSouth QC
Maritimes
Nord/North
–0.8h–1.0h
–1.0h
Plus de degrés-jours Plus de degrés-jours perte perte d’endurcissementd’endurcissement
More degree-days More degree-days loss of hardening loss of hardening
0
10
20
30
40
50
60
70
De
gré
s-j
ou
rs >
0°C
/De
gre
e-d
ay
s >
0°C
1961-902010-392040-69
Sud ONSouth ON
+57%
Sud QCSouth QC
Maritimes
Nord/North
+198%
+91%
+154%
Hiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit trees
Hiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit trees
Températures minimales plus douces Températures minimales plus douces moins moins stressstress
Warmer minimum temperatures Warmer minimum temperatures less stress less stress
1961-902010-392040-69
Hiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit trees
Hiver–Arbres fruitiersWinter–Fruit trees
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15T
em
pér
atu
re m
inim
ale
an
nu
elle
(°C
)A
nn
ual
min
imu
m t
em
pe
ratu
re (
°C)
Sud ONSouth ON
+6.3°C
Sud QCSouth QC
Maritimes
Nord/North
+5.3°C
+3.3°C
+5.8°C
Plus de degrés-jours Plus de degrés-jours risque de gel des risque de gel des bourgeonsbourgeons
More degree-days More degree-days risk of frost damage to risk of frost damage to budsbuds
20
45
70
95
120
De
gré
s-j
ou
rs >
5°C
/De
gre
e-d
ay
s >
5°C
1961-902010-392040-69
Printemps–Arbres fruitiersSpring–Fruit trees
Printemps–Arbres fruitiersSpring–Fruit trees
Sud ONSouth ON
+57%
Sud QCSouth QC
Maritimes
Nord/North
+10%
+13%
–35%
ConclusionsConclusions
Protection par la neige/Snow protection Protection par la neige/Snow protection
Risques de Risques de dommagedommage
Risks of Risks of damagedamage
Glace/Ice Glace/Ice
EndurcissementHardening
Endurcissement
Hardening
Dégels hivernaux/Winter thaws Dégels hivernaux/Winter thaws
Stress dû au froid
Cold stress
Stress dû au froid
Cold stressRisques de Risques de dommagedommage
Risks of Risks of damagedamage
Gel printanierSpring frost
Gel printanierSpring frost
Endurcissement
Hardening
Endurcissement
Hardening
Dégels hivernaux
Winter thaws
Dégels hivernaux
Winter thaws
Risques de Risques de dommagedommage
Risks of Risks of damagedamage
ConclusionsConclusions
AdaptationsAdaptations
Improved or modified management practices
Improved or better adapted species/cultivars
Improved predictive capability of risks
Farm risk management
Pratiques de gestion améliorées ou modifiées
Espèces/cultivars améliorés ou mieux adaptés
Meilleure capacité prédictive du risque
Gestion du risque à la ferme
