6.0 pergélisol, glace de sol et couverture nivale

Vérification environnementale des T.N.-O.
Rapport sur l’état de l’environnement Pergélisol, glace de sol et couverture nivale
Décembre 2005 SENES Consultants Limited
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6.0 PERGÉLISOL, GLACE DE SOL ET COUVERTURE NIVALE
6.1 INTRODUCTION
Pour la superficie, les Territoires du Nord-Ouest (T.N.-O.) arrivent au troisième rang des dix
provinces et trois territoires du Canada, après le Québec et le Nunavut. Le domaine dulcicole
occupe 13 % environ de leur superficie totale, qui est de quelque 1 346 000 kilomètres carrés.
Les T.N.-O. se distinguent par le fait qu’ils se trouvent sur du pergélisol et qu’une grande partie
de leur superficie est difficile d’accès. Les chemins d’hiver et le transport aérien sont en effet les
seuls moyens d’accès à de grandes zones des T.N.-O., pour les personnes comme pour les
marchandises. Plus de la moitié du pergélisol est de type « sporadique et discontinu », ce qui le
rend vulnérable aux perturbations par la construction, qui peuvent en entraîner le dégel, source
d’instabilité physique. Enfin, le pergélisol des T.N.-O. se réchauffe « rapidement » en raison des
changements climatiques (Couture et al., 2003).
Il est beaucoup difficile de concevoir et réaliser des projets de construction sur le pergélisol des
T.N.-O. que dans les régions tempérées du sud du Canada, en raison des défis engendrés par la
présence d’un sol gelé susceptible de dégeler sous l’effet des perturbations causées par la
construction et/ou du réchauffement du climat. Les régions vulnérables sont les zones riches en
glace de sol dans le pergélisol continu et discontinu et les régions à pergélisol discontinu et
sporadique; on en trouvera une carte à la figure 6.1-1.

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FIGURE 6.1-1
VERSION SIMPLIFIÉE DE LA CARTE MCR 4177 CANADA – PERGÉLISOL DE RNC
Source : (Heginbottom et al., 1995).
LIMITE FORESTIÈRE
PERGÉLISOL CONTINU Teneur en glace du sol élevée-modérée
PERGÉLISOL CONTINU Teneur en glace du sol faible-modérée
PERGÉLISOL DISCONTINU Teneur en glace du sol faible-modérée
PERGÉLISOL SPORADIQUE
La présence de pergélisol et l’ordre de grandeur des températures du sol régissant les propriétés
et la sensibilité du pergélisol à la construction dépendent de nombreux facteurs, dont la
température de l’air, la végétation, le couvert nival, l’orientation du terrain et la teneur en glace.
Ces facteurs varient d’un endroit à l’autre des T.N.-O., et il en va de même de l’état du pergélisol
et de sa sensibilité à la construction.
La construction sur un sol gelé aura un impact différent selon que le pergélisol est discontinu ou
continu. Le pergélisol est déjà dégelé ou disparaît rapidement dans les zones situées les plus au
sud. Une grande partie des T.N.-O. se trouve dans la zone de pergélisol discontinu, où le sol peut
se réchauffer à la suite de l’enlèvement de la végétation durant la construction ou du processus
plus lent de hausse de la température de l’air. Dans le pergélisol continu, les températures du sol
CONTINUOUS
High to Medium Ground Ice
DISCONTINUOUS
Medium to Low Ground Ice
CONTINUOUS
Medium to Low Ground Ice
SPORADIC
TREE LINE
CONTINUOUS
High to Medium Ground Ice
DISCONTINUOUS
Medium to Low Ground Ice
CONTINUOUS
Medium to Low Ground Ice
SPORADIC
TREE LINE

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sont plus basses, et le réchauffement du sol découlant de la perturbation du couvert végétal y est
faible. Dans ces secteurs, le réchauffement du sol provient du changement climatique qui
modifie les températures du sol moins rapidement que ne le fait la perturbation du couvert
végétal dans les zones de pergélisol discontinu.
Un réchauffement entraînant le dégel du sol peut affecter la stabilité physique du terrain naturel
et des structures construites sur le pergélisol. Parmi les conséquences du dégel du pergélisol
figurent les suivantes : tassement et instabilité du sol, modification du réseau de drainage,
concentrations élevées de matières solides en suspension dans les cours d’eau et affaissement des
fondations. Enfin, le concept de conditionnement des déchets dans le pergélisol pourrait se
révéler inopérant à long terme face au réchauffement du climat.
Le dégel du pergélisol se fera sentir à des rythmes différents, qui dépendront des températures
actuelles du pergélisol local et de la vitesse du réchauffement climatique, des paramètres qui
varient avec l’endroit. Il est réaliste de penser qu’il y aura un réchauffement important dans les
T.N.-O. d’ici une trentaine à une centaine d’années.
Les T.N.-O. sont appelés à se développer avec le temps, ce qui augmentera l’empreinte
écologique des projets sur le territoire. L’étude intitulée « Estimate of Physical Footprint of
Human Activity » (Cizek, 2003), qui a été réalisée dans la Province géologique des Esclaves,
estime l’empreinte écologique actuelle du développement dans le Nord canadien. On trouvera au
tableau 6.1-1 un résumé des activités humaines qui se sont déroulées dans la Province des
Esclaves.
TABLEAU 6.1-1
EMPREINTE ÉCOLOGIQUE DES ACTIVITÉS HUMAINES DANS LA PROVINCE
DES ESCLAVES
Pourcentage des activités totales
Activité humaine Superficie
(km2) Avec les
aménagements
hydroélectriques
Sans les
aménagements
hydroélectriques
Snare Hydro et emprise de la ligne de
transport 135,5 46
Activités minières passées 39,2 13 24
Mines actuelles : Ekati, Diavik et lac Snap 32,0 11 20
Chemins d’hiver, camps et zones d’emprunt 8,6 3 5
Exploration avancée 73,5 25 46
Établissements 3,0 1 2
Autres activités 4,4 1 3
Total de toutes les activités 296,2 100 100
Source :(Cizek, 2003.

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L’estimation ci-dessus indique que, si l’on exclut les réservoirs des installations de Snare Hydro,
c’est l’industrie minière qui a eu jusqu’en 2004 l’impact humain le plus important dans la
Province géologique des Esclaves. Les anciennes mines, surtout des mines abandonnées et
désaffectées, représentent 24 % de la superficie totale affectée, les mines actuellement en activité
ou en construction 20 % et l’exploration avancée environ 46 % de l’empreinte écologique. Au
total, les régions touchées couvrent moins de 0,025 % de la superficie totale des T.N.-O.
Les T.N.-O. englobent également une portion de la Province des Esclaves, de la Province de
l’Ours et de la Plate-forme de l’Intérieur. La Province des Esclaves présente des conditions de
pergélisol moins marquées que les deux autres provinces. C’est dans la Plate-forme de
l’Intérieur, où coule le Mackenzie, que se trouvent de nombreux établissements ainsi que la
raffinerie de Norman Wells et son pipeline. Les importants travaux d’exploration des
hydrocarbures qui se sont déroulés dans les régions adjacentes au Mackenzie et à son delta sont
susceptibles d’avoir affecté le couvert végétal et donc l’équilibre du pergélisol. Il se peut
également que les nombreuses lignes sismiques aménagées dans les zones en deçà de la limite
forestière et la construction des installations de forage aient endommagé le couvert végétal.
Même si les anciens sites miniers ont laissé une empreinte écologique un peu plus grande que les
activités minières actuelles, ils ont produit beaucoup moins de déchets (résidus et stériles)
qu’elles parce qu’il s’agissait surtout alors d’exploitation souterraine. Les sites actuels,
notamment les mines Ekati et Diavik, qui sont à ciel ouvert, utilisent de grosses excavatrices et
des camions lourds et produisent beaucoup plus de déchets. On trouvera au tableau 6.1-2 le
tonnage estimatif total de stériles et de résidus déclaré lors de la demande de permis
d’exploitation de ces mines. Le tonnage produit par la mine du lac Snap sera considérablement
moindre parce qu’il s’agira d’une mine souterraine et que d’importants volumes de minerai de
kimberlite traité seront remis dans les galeries épuisées.
TABLEAU 6.1-2
TONNAGE DE MINERAI DE KIMBERLITE TRAITÉ ET DE STÉRILES DES MINES
DE DIAMANTS DES T.N.-O. (ESTIMATIONS BASÉES SUR LES DEMANDES DE
PERMIS D’EXPLOITATION)
Volume (en million de tonnes)
Mine Stériles Kimberlite traitée
(résidus)
Mines de diamant Diavik 250 26
Mine de diamant Ekati 355 65
Projet diamantifère du lac Snap 1,4 12
Totaux 606 103
Stériles et résidus totaux 709

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Le projet gazier du Mackenzie et l’aménagement de nouveaux sites miniers dans le sillage des
explorations avancées augmenteront considérablement l’empreinte écologique actuelle sur le
territoire. Le projet gazier du Mackenzie prévoit la construction d’un gazoduc de
quelque 1 220 km de long et vise trois zones de collecte, soit les champs Niglintag, Taglu et
Parsons Lake. L’exploitation d’autres champs et l’aménagement d’importantes infrastructures de
soutien viendront probablement accroître l’empreinte écologique sur le territoire durant
l’exploitation. En outre, la mise en valeur des ressources pétrolières de la mer de Beaufort
exigera la construction d’une infrastructure terrestre.
6.2 AGENTS DE STRESS POUR L’ENVIRONNEMENT
6.2.1 Température du sol et glace de sol
Le pergélisol est un terrain (couche de sol ou de roches, y compris la glace et la matière
organique) dont la température se maintient à 0 ºC ou moins pendant au moins deux ans de suite
(Everdingen, 2002). Cette définition ne tient pas compte du couvert végétal, de la composition
des morts-terrains (teneur en glace) et de la température du sol. Il est important de tenir compte
de ces deux derniers facteurs pour évaluer les effets du réchauffement climatique sur les
conditions du pergélisol dans l’ensemble du Nord canadien. Ils indiquent en effet comment le
pergélisol pourrait réagir aux travaux de construction et au réchauffement du climat. La figure
6.2-1 illustre un pergélisol limoneux à forte teneur en glace. Lorsque ce matériau dégèle, la
consolidation peut perturber le sol, causant de l’érosion et la libération de sédiments.
L’équilibre thermique des zones à forte teneur en glace et à température du sol « élevée » (de 0 à
-2 ºC, plage caractéristique du pergélisol discontinu) est facilement perturbé par la construction.
Cela peut créer un tassement dû au dégel, l’instabilité des versants et l’érosion des sols à grain
fin.
Les perturbations dues à la construction proviennent de l’endommagement du couvert végétal et
des travaux de terrassement effectués dans le sol gelé. Dans les zones de pergélisol discontinu,
l’enlèvement du couvert végétal (abattage des arbres et arbustes et retrait du tapis organique) –
provoque habituellement le réchauffement et le dégel du sol. Dans le pergélisol continu,
l’enlèvement du couvert végétal entraîne un épaississement de la couche active, et la nouvelle
zone dégelée peut provoquer un tassement du sol, de l’instabilité et de l’érosion. On trouvera à la
figure 6.2-2 une illustration des dommages subis par le pergélisol.