MINISTÈRE DES TRANSPORTS, DE LA MOBILITÉ DURABLE ET DE L ÉLECTRIFICATION DES TRANSPORTS Les défis de gestion des infrastructures aéroportuaires dans l Arctique québécois: De la recherche en adaptation aux changements climatiques à l application Conférence Adaptation Canada 2016 Session- Strengthening Transportation Networks in the Face of climate Change 13 avril 2016, Ottawa
Contexte Infrastructures de transport du MTMDET dans l Arctique québécois Territoire arctique du Québec (Nunavik) au nord du 55 e parallèle Communautés isolées (14 villages nordiques et 1 village cri) Desserte aérienne (personnes, marchandise périssable, évacuations médicales, etc.) et maritime (marchandises pondéreuses) Infrastructures MTMDETdans l Arctique québécois: o 13 aéroports (gravier) et routes d accès (revêtement) o Construction entre 1984 et 1991 Présence de pergélisol. Réchauffement climatique au Nunavik: o Entre 1990 et 2010: + 2 o C o Entre 2012 et 2050: + 3 o C Aucune perspective de réchauffement climatique lors de la construction Pergélisol considéré comme une fondation stable
Problématique Impacts du dégel du pergélisol sur les infrastructures de transport Tassements en bordure des remblais, fissuration et perturbation du système de drainage en pied de remblai Tasiujaq Salluit Tassements localisés sur toute la largeur de l infrastructure Salluit Quaqtaq Umiujaq Glissement de terrain en bordure d une infrastructure Soulèvement de clôture Salluit Tasiujaq Aupaluk
Défis et actions Adapter la gestion des infrastructures de transport nordiques aux changements climatiques Identifier les infrastructures de transport du MTMDET vulnérables au dégel du pergélisol. Déterminer les facteurs qui induisent une vulnérabilité pour les infrastructures sur pergélisol (changements climatiques, conception, etc.). Mettre en place et maintenir des systèmes d acquisition de données afin d appuyer la prise de décision (conditions du pergélisol, performance de solutions d adaptation, etc.). Investir en recherche et développement ainsi qu en formation pour assurer la prise en compte des CC et pour développer les connaissances sur les techniques d adaptation efficaces et durables. Intégrer les notions liées aux CC dans la démarche d analyse de vulnérabilité afin de réévaluer le niveau de risque des infrastructures. Adapter démarche de gestion, de conception et de réalisation des travaux d adaptation en favorisant une approche multidisciplinaire.
Acquisition de données et monitoring Adapter la gestion des infrastructures de transport nordiques Identifier et suivre l évolution des dégradations causées par le dégel du pergélisol (tassements et fissurations du remblai, déformations d un ponceau, etc.). Documenter les modifications du milieu physique (conditions d enneigement, état des coins de glace, dégradation du pergélisol, etc.). Suivre le comportement des remblais (observations, plaques de tassements et inclinomètres). Suivre l évolution du régime thermique du pergélisol (thermistances et fibre optique) et des conditions climatiques. Coins de glace, Akulivik Stations d acquisition de données thermiques sur le pergélisol à l aéroport de Tasiujaq Enneigement en bordure d une piste atterrissage, Kangiqsualujjuaq
Outils de gestion et suivi Adapter la gestion des infrastructures de transport nordiques Revisiter la méthodologie des inspections des ouvrages visant à documenter les nouveaux paramètres liés au dégel du pergélisol et aux CC. Développer de nouveaux outils d inspection et registres de suivi ou améliorer les outils existants. Former le personnel et transférer les connaissances acquises.
Recherche et innovation Adapter la conception des infrastructures de transport nordiques Aménagement de sites expérimentaux pour suivre la performance des techniques d adaptation sur les infrastructures de transport à Salluit et Tasiujaq (remblai en pente douce, remblai à convection, remblai muni d un drain thermique, surface pâle) Drain thermique Remblai à convection Site expérimental, Tasiujaq Remblai en pente douce
Recherche et innovation Adapter la démarche d évaluation de la vulnérabilité des infrastructures de transport nordiques Développement d une démarche pour évaluer la vulnérabilité des infrastructures de transport sur pergélisol dans un contexte de CC. Travaux d investigation du pergélisol (relevés géophysiques, forages profonds avec échantillons intacts & essais en laboratoire). Modélisation géothermique du pergélisol à partir de projections climatiques. Relevés géophysiques Carte synthèse des dépôts de surface, Kangirsuk Travaux de forage, Puvirnituq Sol riche en glace, Salluit
Recherche et innovation Adapter les infrastructures de transport nordiques Développement de stratégies d adaptation pour les infrastructures de transport vulnérables au dégel du pergélisol. Utilisation de nouvelles technologies pour stabiliser thermiquement (drain thermique) le pergélisol sous la route et pour détecter linéairement (fibre optique) la dégradation du pergélisol sous une infrastructure vulnérable aux CC.
De la recherche à l'application Stratégie d adaptation pour les infrastructures de transport du MTQ au Nunavik Contrepoids et remblai à convection & amélioration du réseau de drainage de la piste d atterrissage à Puvirnituq Clôture résistante aux mouvements de sol sensible au dégel à Inukjuak 10
De la recherche à l application Stratégie d adaptation pour les infrastructures de transport du MTMDET au Nunavik Remblai munis d un drain thermique et d une pente adoucie sur la route d accès de l aéroport à Salluit 11
Enseignements L acquisition de données est essentielle pour valider les hypothèses sur l impact des CC sur les infrastructures et sur la performance des solutions d adaptation à long terme. La prise en compte des CC et des investigations géotechniques approfondies du pergélisol sont indispensables pour concevoir et évaluer le niveau de risque des infrastructures de transport nordiques. Les techniques d adaptation expérimentées ont généralement démontré une bonne performance, mais elles peuvent s avérer coûteuses et complexes à mettre en place. Malgré les techniques d adaptation performantes qui ont été développées, l intensification de l entretien sera l option à privilégier dans certains cas. Les critères de conception et les pratiques d entretien doivent être revus et adaptés.
Enseignements L implication d intervenants multidisciplinaires pour le développement de stratégies d adaptation est incontournable. L intégration systématique de la connaissance développée en adaptation aux CC dans les projets d infrastructures demeure un défi. Les coûts initiaux d entretien et de réhabilitation des infrastructures nécessitant une conception adaptée aux CC ont augmenté. Reste à évaluer les coûts globaux sur le cycle de vie des infrastructures (LCCA).
Conclusion Questionner les pratiques utilisées dans le sud afin de réviser les normes de conception et les méthodes de gestion des infrastructures à la lumière des nouvelles connaissances développées en adaptation aux CC. Poursuivre l acquisition de données et évaluer le potentiel d utilisation de nouvelles technologies pour optimiser les interventions et la gestion de risque. Assurer la diffusion et l accessibilité des données de base (publication, localisation, nature, format, série chronologique, etc.) sur les CC et sur l évolution du milieu physique pour assurer leur prise en compte. Évaluer la performance des solutions d adaptation à l échelle réelle afin de valider les hypothèses (les coûts bénéfices-efficacité, etc.) et d orienter les recherches ultérieures. Privilégier une démarche de gestion de projet intégrée et multidisciplinaire pour maximiser les interventions et les investissements.
Conclusion Étudier l impact des CC sur les conditions d accès aux infrastructures de transport nordiques afin d assurer la desserte des communautés isolées. Accentuer les efforts de transfert de connaissances (formation, outils d aide à la décision, synthèse de connaissances, tribunes de partage d expertise, etc.) sur l adaptation aux CC. Réfléchir à l adaptation des cursus académiques afin d y intégrer davantage les notions sur les risques induits par les CC. Intégrer les CC dans les cadres d orientations ministériels et les outils structurants pour formaliser leur prise en compte. Poursuivre les investissements en recherche et développement en adaptation aux CC pour contribuer à assurer la sécurité des communautés isolées et le développement socio-économique durable du Nord.
Merci beaucoup!