Déploiement des bouées de surveillance de la glace, à partir du NGCC Amundsen.
Photo: Bruno Tremblay, Université McGill

Le Programme international des bouées de l’Arctique entretient un réseau de bouées sur la dérive de la glace de mer dans l’ensemble de l’océan Arctique. Les données des bouées, acheminées en temps réel, servent à prévoir la météo, à valider l’imagerie satellite, à confirmer l’état de la glace et à améliorer les modèles climatiques et glaciologiques².

Faits saillants

• Dans l’Arctique canadien, le passage du Nord-Ouest pourrait devenir une route rentable pour la marine marchande en raison du recul de la couverture estivale de la glace de mer. La possibilité de naviguer en toute sécurité dans les divers tronçons de la route de l’Arctique dépend de l’efficacité des prévisions et modèles de la glace de mer.
• Pour améliorer les modèles de la glace de mer, on a besoin de données de surveillance de régions éloignées de l’Arctique canadien. Voilà pourquoi les chercheurs de l’Université McGill ont mis en place des bouées de surveillance sur la glace de mer de l’Arctique canadien de 2009 à 2013 dans le cadre du Programme international permanent des bouées de l’Arctique.
• Ces bouées peuvent fournir des données sur les stress, l’épaisseur et la température, ainsi que le mouvement de la glace et les envoyer en temps réel aux chercheurs par transmission satellite. Le déploiement des bouées s’est concentré sur la région occidentale de l’Arctique canadien, zone non suffisamment étudiée et connue pour l’épaisseur de la glace de mer.
• Grâce à de meilleures données sur la glace de mer, on pourra étalonner et valider les modèles de la glace de mer concernant les eaux arctiques canadiennes de façon à mieux prévoir les conditions de la glace de mer. Ces données permettront de formuler de meilleures lignes directrices et de rendre les routes maritimes plus sécuritaires.

Contexte

Les projections sur l’avenir climatique laissent penser que le passage du Nord-Ouest, groupe de routes maritimes passant à travers les îles de l’Arctique canadien, pourrait devenir plus navigable dans les prochaines décennies¹. Pour que la marine marchande puisse fonctionner de façon sécuritaire et durable dans l’Arctique, les navires auront besoin de prévisions précises sur l’état de la glace de mer dans l’archipel Arctique. Actuellement, les exploitants de navires sont informés de l’état de la glace au moyen de cartes quotidiennes de la glace de mer produites à l’aide de l’imagerie satellite, qui n’offre qu’une capacité limitée de prévision.

Il faut réunir plus de données, et de meilleure qualité, sur la surveillance de la glace de mer dans l’Arctique canadien de façon à rendre plus précis les modèles prévisionnels de la glace de mer. Voilà pourquoi, dans le cadre du Programme international des bouées de l’Arctique (PIBA), les chercheurs de l’Université McGill déploient des bouées de surveillance sur la glace de mer dans la plus grande partie des régions non suffisamment étudiées de l’Arctique canadien. Le Service météorologique canadien et le Service canadien des glaces d’Environnement Canada ont également participé au PIBA.

En plus des prévisions à court terme, connaître le mouvement, la stabilité et la solidité de la glace de mer est essentiel pour les populations nordiques qui comptent sur la glace de mer pour avoir accès à leurs aliments traditionnels, pour l’industrie de la marine marchande, qui essaie de réduire les coûts associés à l’utilisation des brise-glace; c’est tout aussi important pour prévoir les tendances à long terme concernant l’étendue de la glace de mer.

Résultats et répercussions

Les bouées de surveillance de la glace de mer ont été déposées chaque année de 2009 à 2013 dans l’Arctique canadien par les chercheurs de l’Université McGill, dans le cadre du Programme international permanent sur les bouées arctiques^3,4. Les installations se sont concentrées dans l’Ouest de l’Arctique canadien, notamment les détroits de Byam, M’Clintock et Melville. Ce sont toutes des zones du passage du Nord-Ouest reconnues pour l’épaisseur de la glace de mer.

Les bouées ont permis de surveiller plusieurs paramètres de la glace de mer. Des bouées ont été déployées séparément pour mesurer les paramètres suivants :

• Bouées de bilan massique de la glace : enregistrent l’épaisseur/la température de la glace de mer (pour en dériver la croissance hivernale de la glace et la fonte estivale), ainsi que la température et la pression atmosphériques;
• Bouées sphériques dérivantes : consignent la position de la glace;
• Bouées de stress de la glace : enregistrent la température interne de la glace et le stress intérieur de la glace et comprendre dans quelle mesure la glace de mer peut supporter des tensions avant de se rompre;
• Caméras à infrarouge : prennent à chaque heure des images de la glace de mer.

Toutes les bouées de surveillance consignent la position géographique et font appel à la télémétrie satellitaire pour retransmettre les données à l’institution de recherche ^3,4.

Liens avec les politiques

• Le recul de la couverture estivale de la glace de mer a entraîné une hausse de l’activité industrielle et commerciale dans l’Arctique et une demande de prévisions plus précises de l’étendue de la glace de mer et ce, des mois d’avance4. Les données transmises par les bouées de surveillance peuvent permettre d’améliorer les prévisions des conditions futures de la glace de mer dans l’Archipel Arctique pour faciliter l’établissement et l’entretien de routes maritimes sécuritaires et la navigation des exploitants de navires.
• L’amélioration des prévisions concernant la glace de mer sera essentielle pour soutenir l’augmentation du trafic maritime qui découlerait des grands projets d’infrastructure et d’exploitation pétrolière, gazière et minière qui devraient commencer d’ici 2020 dans l’Arctique canadien⁶.
• L’augmentation du nombre de relevés de la glace, pour ainsi dire « sur le terrain », jumelée à une surveillance à long terme, peut déboucher sur l’amélioration des modèles de la glace de mer et informer des organismes comme l’Organisation maritime internationale de l’ONU et le Service canadien des glace pour actualiser les lignes directrices visant la marine marchande dans les eaux englacées de l’Arctique^7,8.

Références

¹ Smith, LC et Stephenson, SR. (2013). New Trans-Arctic shipping routes navigable. PNAS, E1191-E1195.
²International Arctic Buoy Programme (2015). http://iabp.apl.washington.edu/index.html
³Hata, Y, et L.B. Tremblay, (sous presse). Anisotropic Internal Thermal Stress in Landfast Sea Ice from the Canadian Arctic Archipelago. Journal of Geophysical Research.
⁴Hata, Y, et L.B. Tremblay, (accepté). A 1.5D Anisotropic Sigma-Coordinate Thermal Stress Model of Sea Ice in the Canadian Arctic Archipelago. Journal of Geophysical Research.
⁵Schroeder, D, D.L. Feltham, D. Flocco et M. Tsmados (2014). September Arctic sea ice minimum predicted by spring melt pond fraction. Nature Climate Change, 4 : 353–357.
⁶Gavrilchuk, K, et V. Lesage. (2014). Large-scale marine development projects (mineral, oil and gas, infrastructure) proposed for Canada’s North. Rapport technique canadien, Sciences halieutiques et aquatiques. 3069 : 84pp.
⁷Arctic Marine Shipping Assessment 2009 Report. (2009). Conseil de l’Arctiqie, 2e tirage, 194 p.
⁸Organisation maritime internationale (2015). Transport maritime dans les eaux polaires. http://www.imo.org/fr/MediaCentre/HotTopics/polar/Pages/default.aspx