L’infrastructure de la route de Dempster influe sur l’état local du pergélisol

Résumé

• La route de Dempster est une voie de transport importante pour les collectivités nordiques du Yukon et des Territoires du Nord-Ouest (T.N.-O.). Le remblai et les clôtures à neige de la route le long du tronçon de la route de Dempster sur le plateau Peel, dans la région des T.N.-O., ont altéré les profils voisins d’accumulation de la neige, ce qui pourrait avoir des conséquences sur l’épaisseur de la couche active au-dessus du pergélisol sous-jacent.
• Les chercheurs de l’Université Carleton, en partenariat avec la Commission géologique des Territoires du Nord-Ouest, les Tetlit Gwich’in, Transports Canada, le ministère des Transports du gouvernement des Territoires du Nord-Ouest et l’Institut de recherche Aurora, surveillent l’état du pergélisol le long des clôtures à neige et des remblais du tronçon de la route de Dempster situé sur le plateau Peel, région des T.N.-O., depuis 2012.
• Il ressort des résultats que les remblais et les clôtures à neige de la route de Dempster augmentent l’accumulation de neige, entraînant un réchauffement et une dégradation du pergélisol. La dégradation du pergélisol provoque l’enfoncement du sol, ce qui peut favoriser la formation d’étangs et endommager la route ainsi qu’un changement vers une couverture végétale acceptant mieux l’humidité.
• La surveillance des répercussions des clôtures à neige et des remblais le long de la route de Dempster sur l’état du pergélisol local est importante pour prévoir les coûts futurs d’entretien de la route et éclairer l’élaboration de mesures d’adaptation. Ces constatations devraient être prises en considération lors de la planification de futurs projets d’infrastructure de transport nordique afin de réduire au maximum les effets négatifs sur le pergélisol et les dommages à l’infrastructure.

Contexte

La route de Dempster est une voie de transport importante pour les collectivités nordiques du Yukon et des Territoires du Nord-Ouest (T.N.-O.) facilitant l’arrivée des services et approvisionnements du sud du Canada2. Cette route de gravier toutes saisons est construite pour la plus grande partie sur le pergélisol continu, qui est sujet à la dégradation si la température du sol augmente. L’épaisseur de la couche active dépend fortement de la température de l’air et de la profondeur de la couverture de neige, puisque cette neige isole le sol et empêche les pertes thermiques4. Le réchauffement des températures au sol peut provoquer un épaississement de la couche active et la dégradation de la couche sous-jacente de pergélisol au fil du temps⁵.

Afin de réduire la poudrerie, on a construit des clôtures le long de tronçons de la route de Dempster dans les années 1980. Les clôtures à neige ont provoqué une augmentation de l’accumulation de neige dans le secteur et altéré la couche sous-jacente de pergélisol^1,2.

Depuis 2012, des chercheurs de la faculté de géographie et d’études environnementales de l’Université Carleton, ainsi que la Commission géologique des Territoires du Nord-Ouest, les Tetlit Gwich’in, Transports Canada, le ministère des Transports du gouvernement des Territoires du Nord-Ouest et l’Institut de recherche Aurora ont entrepris d’étudier la détérioration du pergélisol le long du tronçon de la route de Dempster situé sur le plateau Peel, région des T.N.-O., en y faisant des visites annuelles.

Résultats et Répercussions:

D’après les recherches menées depuis 2012, les remblais le long de la route de Dempster peuvent piéger la neige et l’eau, ce qui ralentit le refroidissement du sol au cours de l’hiver2. À tous les endroits sauf un, la température annuelle du sol le long des remblais de la route de Dempster se situait de 0,5 à 2,5° C de plus que ceux relevés aux sites de contrôle et les couches actives étaient plus épaisses2. Cela correspondait à des manteaux neigeux plus épais aux emplacements le long des remblais de la route, où la profondeur de la neige allait jusqu’à 2,2 m, comparativement à 0,4 à 0,8 m dans les sites de contrôle².

De plus, le long des clôtures à neige sur terrain plat, dans la région du plateau Peel de la route de Dempster :

• L’épaisseur de la couche active a augmenté comparativement aux sites de contrôle en raison d’une plus grande accumulation de neige et du réchauffement du sol.
• Un affaissement de surface du sol a également été constaté, entraînant l’accumulation d’humidité et provoquant la saturation du sol. Cela a généré une mutation vers une végétation tolérant l’humidité¹.
• Les chercheurs n’ont pas observé de changement le long des clôtures à neige sur les terrains en pente¹.

Liens avec la Politique :

• Comprendre comment les remblais routiers et les clôtures à neige entraînent une détérioration du pergélisol et endommagent les routes peut aider les gestionnaires des transports du gouvernement des Territoires du Nord-Ouest à planifier les dépenses budgétaires pour l’entretien futur de la route. Ces conclusions indiquent également la nécessité d’autres mesures plus poussées d’adaptation de la construction routière et de mesures d’entretien dans le Nord et pourraient éclairer le perfectionnement de ces techniques et technologies.
• Ces résultats doivent être pris en considération pour la planification de futurs travaux d’aménagement routier dans les régions du pergélisol. À titre d’exemple, la mise en place de clôtures à neige sur des pentes bien drainées peut empêcher la détérioration du pergélisol associée à l’augmentation de l’accumulation de neige.



Références:

¹O’Neill, H.B., et C.R. Burn, (2015). Permafrost degradation adjacent to snow fences along the Dempster Highway, Peel Plateau, NWT. Actes de la Conférence GEOQuébec 2015, Québec (Québec) : Société canadienne de géotechnique et Comité national canadien de l’Association internationale du pergélisol.
²O’Neill, H.B., C.R. Burn et S.V Kokelj, (2015). Field measurements of permafrost conditions beside the Dempster Highway embankment, Peel Plateau, NWT. Actes de la Conférence GEOQuébec 2015, Québec (Québec) : Société canadienne de géotechnique et Comité national canadien de l’Association internationale du pergélisol.
³Burn, C.R., et S.V. Kokelj, (2009). The environment and permafrost of the Mackenzie Delta area, Permafrost and Periglacial Processes, 20: 83-105. ⁴Zhang, T. (2005). Influence of the seasonal snow cover on the ground thermal regime: an overview, Reviews of Geophysics, 43: 1-23. ⁵Burn, C.R., J.R. Mackay, et S.V. Kokelj, (2009). The thermal regime of permafrost and its susceptibility to degradation in upland terrain near Inuvik, N.W.T., Permafrost and Periglacial Processes, 20: 221-227.