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Projecting a spatial shift of Ontario's sugar maple habitat in response to climate change: A GIS approach

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Canada is the world's largest producer of maple syrup. Syrup production depends on weather and climatic conditions of the sugarbush. However, forest ecosystems are highly sensitive to climate change. The effect of rapidly changing precipitation and temperature patterns on tree species is of concern as these long‐lived organisms cannot quickly adapt to the new environmental conditions in which they find themselves. As temperatures increase it is expected that there will be a change in species' ranges poleward. This study uses Multi‐Criteria Decision Making (MCDM) and Geographic Information System (GIS) weighted sum analysis to project near future (2050) and distant future (2100) suitability maps of sugar maple (Acer saccharum) habitat in Ontario associated with three different Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report (AR4) scenarios. Our maps project an overall decrease in the amount of suitable habitat within the current sugar maple range under the scenarios modelled, which intensifies in the later time period. Furthermore there is a projected shift in central and southern Ontario from a region dominated by suitable habitat to one dominated by unsuitable habitat.

French
Le Canada est le plus grand producteur mondial de sirop d'érable. La météo et les conditions climatiques dans les érablières comptent parmi les facteurs qui influencent fortement la production de sirop. Cependant, les écosystèmes forestiers sont sévèrement touchés par les changements climatiques. L'effet de l'évolution rapide des régimes de précipitations et de température sur les espèces arborescentes est préoccupant, parce que ces organismes d'une longue durée de vie ne peuvent pas s'adapter rapidement aux nouvelles conditions environnementales locales. On prédit qu'avec l'augmentation des températures, la distribution des espèces se déplacera vers le nord. À partir d'un calcul de la somme pondérée s'appuyant sur des outils d'aide à la décision multicritère (ADM) et des systèmes d'information géographique (SIG), cette étude entrevoit différentes perspectives dans un avenir rapproché (2050) et lointain (2100) en dressant des cartes de l'indice de qualité de l'habitat de l'érable à sucre (Acer saccharum) en Ontario et en tenant compte des trois scénarios proposés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) dans son quatrième rapport d'évaluation (RE4). Ces cartes permettent d'extrapoler une diminution globale de l'habitat favorable dans l'aire actuelle de distribution de l'érable à sucre, conformément aux scénarios modélisés, et qui va en s'intensifiant à la fin de la période. En outre, on peut établir des projections selon lesquelles l'habitat favorable qui domine présentement le centre et le sud de l'Ontario sera remplacé par un habitat majoritairement défavorable.
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Keywords: Geographic Information Systems; Multi‐Criteria Decision Making; Sugar maple; aide à la décision multicritère; cartes de l'indice de qualité de l'habitat; changements climatiques; climate change; habitat suitability maps; systèmes d'information géographique; érable à sucre

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2015

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