L'hiver arrive… et le CNRC compte bien en profiter

 

- Ottawa, Ontario

Un tronçon sur glace de l'ancienne route hivernale entre Inuvik et Tuktoyaktuk — l'automobile donne une idée de ses dimensions. (Photo : CNRC)

Ce n'est un secret pour personne : le Canada est réputé pour la rigueur de ses hivers, ses chutes de neige abondantes et des conditions routières qui ont de quoi nous glacer le sang. Disons-le : les Canadiennes et Canadiens sont fiers de leur résilience, de la maestria avec laquelle ils manœuvrent sur la chaussée glacée et de leur capacité à endurer, jusqu'à ce qu'une marmotte se pointe le nez hors de son terrier au printemps pour signaler que la fin de l'hiver approche.

Ce que l'on sait moins, surtout dans le sud du pays, c'est l'importance que les routes hivernales — ces voies carrossables uniquement par temps froid — revêtent pour les populations nordiques. En effet, les habitants du Nord comptent lourdement sur ce réseau routier, sans lequel le transport du vrac, qu'il s'agisse de carburant ou de matériaux de construction, serait impossible. Les routes de glace ne peuvent être parcourues que peu de temps, soit quelques semaines à quelques mois par année. Il est donc impératif de les exploiter au maximum. En dehors de cette période, les villages restent largement isolés les uns des autres, et du reste du Canada. Certes, certains endroits sont accessibles par avion, mais ce moyen de transport, en plus d'être très coûteux, ne convient pas aux marchandises volumineuses. Enfin, rappelons qu'il n'y a aucun centre commercial dans ces communautés éloignées.

Renfort d'une couverture de glace pour la circulation de véhicules.

On ne sera pas surpris d'apprendre que le réchauffement de la planète menace sérieusement les routes hivernales. Puisque certains tronçons sont aménagés non seulement sur le sol, mais aussi sur de la glace flottante, au-dessus des rivières et des lacs gelés, la couche doit être assez épaisse pour supporter la circulation prévue. Ces routes n'existeraient pas sans basses températures. C'est pourquoi les tronçons sur glace en sont habituellement le point faible. En outre, il faut prendre très au sérieux le risque qu'on les perce.

Les communautés éloignées et ceux qui exploitent des ressources naturelles dans le Nord s'inquiètent particulièrement des répercussions du réchauffement planétaire sur le réseau de routes hivernales. (Yukari H. Hori [Ph. D.], Université de Toronto)

Un projet du Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial (GOCF) du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) porte précisément sur ce problème. L'équipe de chercheurs de GOCF étudie comment la couverture de glace des routes hivernales pourrait être renforcée avec des matériaux techniques. Idéalement, l'incorporation d'un matériau adéquat à la glace permettrait à celle-ci de résister aux contraintes qui la malaxent à sa base. L'objectif est double : 1) faire en sorte que la route supporte un plus grand poids et 2) empêcher quoi que ce soit de traverser la glace (même si elle se brise).

Essai sur une poutrelle à échelle réduite.

Rouler sur de la glace mince

Le projet en question appelle la collaboration du Collège militaire royal (CMR) à Kingston, de l'Initiative d'adaptation des transports dans le Nord de Transports Canada (TC) et du « Programme d'adaptation aux changements climatiques des Premières Nations » de Relations Couronne-Autochtones et Affaires du Nord Canada (RCAANC). Le CNRC, TC et RCAANC financent la R-D, tandis que le CMR effectue les essais complémentaires, sous la supervision du CNRC. La recherche a débuté à l'automne 2018 et devrait se conclure au printemps 2021, sa dernière phase s'amorçant à l'automne 2020. Les travaux réalisés dans le cadre du projet l'ont été dans les chambres froides du CNRC, à Ottawa et à St. John's.

L'Initiative d'adaptation des transports dans le Nord de Transports Canada a pour but d'aider la population du Nord à adapter plus facilement ses réseaux de transport aux changements climatiques. Pareille innovation rendrait les routes de glace moins vulnérables à l'élévation de la température et à la variabilité plus grande des conditions climatiques. Ainsi, on soutiendrait le bien-être socioéconomique des communautés reculées qui, dans le Nord, dépendent des routes hivernales. (Jenna Craig, analyste principale en politiques publiques, Initiative d'adaptation des transports dans le Nord, Transports Canada)

Rupture d'une dalle de glace sans renfort – on a évacué l'eau du bassin au préalable.

En quoi consistent les travaux, exactement? Tout d'abord, le CNRC a examiné comment la chaussée pourrait être consolidée avec de petites poutrelles de glace rectangulaires. Certaines étaient renforcées, d'autres pas, ce qui a permis d'établir comment les unes et les autres se rompraient sous le poids. À partir des résultats de ces tests, on a fabriqué de grandes dalles de glace, avec ou sans renfort également. Les données sur les déformations résultant de la charge qui ont été recueillies ont servi à valider un modèle numérique. Enfin, la modélisation guidera le déploiement d'une couverture de glace naturelle qui prendra en compte le type de matériau technique employé comme renfort.

Le projet ne négligera aucun aspect du matériau d'appoint, car on veut s'assurer qu'il s'agit d'une solution envisageable pour les communautés nordiques, compte tenu du coût du matériau, de sa disponibilité, de ses propriétés mécaniques, de sa facilité d'emploi et de sa convenance pour l'environnement.

Rupture d'une dalle de glace avec renfort – résultat : aucun effondrement !

La pointe de l'iceberg

Avant tout et surtout, les résultats du projet rendront les routes hivernales plus efficaces en prolongeant leur vie opérationnelle, ce qui revêt une importance capitale pour les populations nordiques. Les technologies à l'étude pourront s'appliquer à d'autres régions, aux conditions et aux besoins similaires à ceux du Nord canadien. En faisant progresser la science du renforcement des routes hivernales, on multipliera aussi les possibilités de collaboration avec l'étranger. Peu de Canadiennes et Canadiens étant conscients du problème, le projet concourra à les sensibiliser au lot que représente la vie quotidienne pour les habitants du Nord. En effet, nous tenons souvent pour acquis que le réseau routier reste fonctionnel, peu importe les conditions climatiques. Tel n'est pas le cas pour maintes communautés rurales ou éloignées. Grâce aux recherches sur ce problème et à celles qui les suivront, les habitants du Nord pourront nouer des liens plus étroits entre eux et avec d'autres communautés, de même que le reste du pays.

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