Le suivi et la prévision du réchauffement climatique au Nunavik: En
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Construire et aménager le territoire sur le pergélisol dans l’Arctique Michel Allard Centre d’études nordiques Université Laval 1ère partie • Le pergélisol (définitions) • Les moteurs du développement (le réchauffement climatique, le prix des ressources, l’expansion démographique, la souveraineté et le développement socio-économique). • Le pergélisol au Centre d’études nordiques Pergélisol: sol ou roc qui demeure à une température égale ou inférieure à 0°C pour au moins deux années consécutives. En fait, il peut durer des siècles et des milléraires. Il contient de la glace sous diverses formes et le terrain supporte des cryosols et des formes caractéristiques. Sa persistance requiert des températures moyennes en surface du sol égales ou inférieures à 0°C: donc, elle dépend du climat. Exemples de formes et types de glace propres au pergélisol Ice Coinwedge de glace Lithalsas Lithalses Polygones Polygons Segregation ice Glace de ségrégation Plafond du pergélisol Surface du sol TMAS Réchauffement en surface • + température de l’air • + neige • anthropique Profondeur Couche active Amp. 0 °C Gel pérenne Pergélisol Gradient géothermique Base du pergélisol Non gelé Everdingen 1985, modifié par Allard Iqaluit Salluit Raglan Chouinard et al., 2008 Kuujjuaq Mine dans le pergélisol Mine Raglan, Nunavik Atmosphere neige Toundra – couches organiques Couche active pergélisol chaleur Ressources minérales de l’Arctique Ceinture de Wakeham-Bay Cape-Smith, Ni Besoins en logement, bâtiments de service, infrastructures municipales, aéroports et ports + 10% en 5 ans Salluit Besoin de 1000 unités de logement, au Nunavik seulement Études sur le pergélisol au Centre d’études nordiques • • Études fondamentales: ( Nunavut, Nunavik, Alaska, Yukon) – Suivi climatique et géothermique par un réseau instrumental et la télédétection. Modélisation régionale. – Études de l’origine de la glace du sol (nouvelles technologies, ex. scanner, foreuse portable, isotopes stables) – Études de processus géomorphologiques (modèles de fonctionnement) – Reconstitution de climats anciens (datation; enregistrements fossiles) – Étude de la dynamique des écosystèmes (végétation, couvert de neige, changements topographiques) – Transferts de chaleur (conduction, convection) – Thermokarst et impacts ( relâchement de carbone dans les écosystèmes) Études appliquées – Infrastructures de transports (routes et aéroports) – Développement des communautés et stratégies d’adaptation. – Compilation géographique d’information en appui aux décisions publiques – Études de processus en milieu industriel (mines) Raglan Réseau SILA de stations climatiques et de câbles à thermistances Ward Hunt Island Active layer thickness T C 4 mètres T C 20 mètres Réchauffement observé sur tout le territoire du Nunavik 2e partie Les constructions sur pergélisol • Principes: 1er: préservation du sol gelé. • Les radiers et les chevalets • Les pilotis • Les thermosiphons Répandu Au Nunavik Types de fondations Source: Frozen Ground Engineering Andersland and Ladanyi, 2004 Erreur! KSB, années 2000 SHQ, années 1980 Makivik, années 2000 Construction sur radier et chevalets au Nunavik Les constructions sur chevalets (en vert) conservent le sol à la même température que le milieu naturel. Elles ont résisté à l’approfondissement de la couche active de 1992 à 2010. Mais une mise à niveau annuelle est requise. Construction sur pilotis adaptées au relief Thermosyphons Iqaluit Pangnirtung Étapes de la construction sur pieux au Nunavut Arctic Foundations Inc Thermosiphons . Conduites; école Station: eau chaude Centre commercial; sol réfrigéré Urbanisme planifié Autres pays: Longyearben, Svalbard, Norvège Restauration du pergélisol après démolition d’une vieille maison -4,5 -4 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 0 -50 -100 Depth (cm) -150 -200 -250 -300 -350 -400 -450 Temperature (°C) Pour la récupération d’emplacements de maisons dans la communauté (Giberyen, Ph. D. in prep.) Regel et refroidissement du pergélisol F1 17/10/2008 F1 17/10/2009 F1 Initial depth e 3 partie La cartographie du pergélisol et la planification des projets • Exemples de cartographie pour la planification de communautés inuites • Exemple d’adaptation d’une piste d’atterrisage What’s next? Nunavut Landscape Hazard Mapping and Permafrost Survey Characterization of permafrost Pangnirtung. Flood and catastrophic thermal erosion, June 2008 5 4 3 Pangnirtung permafrost survey 1 2 ~10m 1 2 3 4 5 Kangirsuk Kangirsuk Géologie de surface Cartographie et SIG en appui au développement communautaire (Salluit) Roc Coins de glace et sol humide Pergélisol dans des dépôts glaciaires Conditions de pergélisol Orientations dans les prises de décisions publiques CEN Aires de développement futures retenues par la communauté Les projets de construction du Centre d’études nordiques de l’Université Laval Port de Matane Ile Ward Hunt-Ellesmere Ile Bylot Emplacement à Salluit, octobre 2010 Whapmagoostui/Kuujjuarapik Aéroports du Nunavik Photo: Emmanuel L’Hérault Salluit Diagnostique Plan d’intervention Conclusions • Considérant le changement climatique et l’importance des investissements publics et privés, une planification méticuleuse du développement sur pergélisol est devenue indispensable. • La plupart des techniques de construction demandent une préparation des fondations au moins un an d’avance pour stabiliser le pergélisol de façon avantageuse. • Pour les communautés inuites, le besoin est urgent et il représente une augmentation importante des superficies urbanisées sur le pergélisol. Or, il faut adapter les types de fondations aux types de terrain. • La logistique (ex. plans, transport, mouvements de personnel, etc.) demande aussi de la planification. Nakurmimarialuk! Merci beaucoup! SILA
