Impacts of Future Climate Change on the Southern Canadian Prairies: A Paleoenvironmental Perspective

Water and soil are critical to the prosperity of the southern Canadian prairies. Both have been strongly influenced by historic climate variability, and by even more significant climate changes that have occurred during the Holocene. These observations, together with general circulation model projections of increasing aridity in this region, raise concerns about the potential impacts of future climate change. Collaborative, multidisciplinary research conducted over the past five years as part of the Palliser Triangle Global Change Project has focussed on geoscientific aspects of climate change in the driest portion of the Canadian prairie provinces. Re-construction of past climates, based on multiple paleolimnological indicators (plantmacrofossils, diatoms, ostracodes, algal pigments, sedimentology, mineralogy, and stable isotope geochemistry), demonstrates that the historic record of roughly 100 years does not adequately capture the range of climatic variability observed during even the last 2000 years. The response of hydrologic and geomorphic systems to past changes in climate documents a surprisingly dynamic landscape.The best analogues for projected future climates feature a regional water table more than 4 m below its present level and enhanced wind erosion. The paleoenvironmental record highlights the susceptibility of water and soil resources to climate-induced impacts that are likely to adversely affect human activities in the region over the next century. Resume L'eau et le sol constituent deux elements essentiels a la prosperite des regions de la portion sud des plaines canadiennes. Ces deux elements ont ete grandement affectes par les fluctuations climatiques de la periode historique ainsi que par les fluctuations encore plus importantes durant l'Holocene. Ces observations ajoutees aux projections d'un accroissement de l'aridite dans la region a partir de modele de la circulation atmospherique generale soulevent l'inquietude quant aux effets possibles de changements climatiques a venir. Les recherches multidisciplinaires conjuguees effectuees au cours des derniers cinq ans dans le cadre du Projet des changements a l'echelle du globe dans le triangle de Palliser ont ete concentrees sur sur les aspects geoscientifiques des changements climatiques de la portion la plus aride des prairies canadiennes. La reconstitution des climats d'autrefois basee sur une gamme d'indicateurs paleolimnologiques (macrofossiles de plantes, diatomees, ostracodes, pigments algaires, donnees sedimentologiques, mineralogiques et de geochimie d'isotopes stables) montrent que le registre des variations d'une centaine d'annees n'est pas suffisamment etendu pour montrer toute fourchette des variations climatiques relevees pour la periode des derniers 2000 ans. Les donnees accumulees montrent que la reponse des systemes hydrologiques et geomorphologiques aux changements climatiques entrainent des changements de paysage plus importants que prevus. Les meilleurs modeles de prevision climatiques indiquent un abaissement du niveau regional de la nappe phreatique de 4 m et une augmentation de l'erosion eolienne. Les donnees paleoenvironnementales montrent que l'eau et le sol sont des ressources particulierement sensibles aux effets de changements climatiques et que cela nuira grandement aux activites humaines de cette region au cours du prochain siecle.