Projet ICEPAC: atlas interactif sur la probabilité de l’aléa glace à l’échelle des infrastructures maritimes et côtières dans un contexte de changements climatiques

La glace joue un rôle primordial pour la protection des côtes et des infrastructures qui s’y trouvent. Les glaces côtières, lorsqu’elles sont fixes, ont pour effet d’inhiber les vagues de tempête. Leur diminution progressive dans le contexte de changements climatiques  devrait se traduire par une plus grande exposition des infrastructures côtières et des rives aux surcotes et aux vagues de tempêtes dont la simultanéité peut engendrer des risques d’incidents majeurs pour ces infrastructures et leurs usagers.

Au Canada, l’évaluation du risque dans la planification, la conception, la construction, l’entretien, l’exploitation ou l’usage d’une infrastructure de transport maritime devrait donc tenir compte directement de l’aléa glace, c’est-à-dire de pouvoir déterminer localement la probabilité de présence et de durée de la glace, sous sa forme fixe et mobile, ainsi que sa répartition spatiale.

Or actuellement, aucune information n’est fournie sur la nature de la distribution statistique de ces paramètres, la probabilité de leur occurrence ou la variabilité spatiale de la glace au niveau local.

Développer un modèle probabiliste de la variabilité spatiotemporelle du couvert glaciel à l’échelle locale, basé sur les données disponibles au Nunavik.

• Étudier la variabilité spatiotemporelle du couvert de glace à l’échelle régionale (12,5 km) afin d’établir les caractéristiques de la distribution statistique des concentrations de glace pour chaque maille de 12,5 km et jour de l’année.

• Développer des procédures de cartographie des concentrations de glace à l’échelle locale (250 m) à partir d’imageries satellitaires.

• Étudier la variabilité spatiotemporelle du couvert de glace à l’échelle locale (250 m) à proximité des infrastructures marines et côtières.

• Mettre en place un outil d’aide à la décision sous forme d’atlas interactif en ligne s’appuyant sur les conditions de glaces marines.

• Étudier les impacts des changements climatiques sur la glace marine en lien avec la gestion du risque aux infrastructures maritimes et côtières.

Les analyses réalisées dans le cadre du projet IcePAC permettent d’avoir une perspective complète sur l’évolution passée, présente et future de l’état des glaces dans le secteur de la Baie d’Hudson. Ce territoire, se trouvant à la lisière de la zone Arctique, présente des comportements très dynamiques, parfois difficiles à cerner. Pour être en mesure d’étudier adéquatement cette dynamique complexe, plusieurs outils ont été développés et mis en place lors du projet:

Le premier, un modèle probabiliste des concentrations de glace à une échelle de 12,5km (IcePAC-R pour régional) permet aux utilisateurs d’obtenir la probabilité d’une concentration de glace X à un endroit donné pour chacune des 52 semaines de l’année.

Le second outil consiste en un algorithme automatique de cartographie de la présence de glace à une échelle de 250m élaboré grâce aux données des capteurs MODIS-Terra et Aqua, nommée IceMap250. À chaque jour, une nouvelle carte de présence des glaces sera produite et rendue disponible automatiquement sur l’interface pour les utilisateurs.

Le troisième outil, le modèle IcePAC-L (pour local), permet d’estimer la probabilité de présence de glace locale, à une résolution de 250m, à proximité des communautés situées le long de la côte de la Baie d’Hudson pour chacune des 52 semaines de l’année.

Finalement, un dernier outil permet d’obtenir un aperçu futur de la dynamique glacielle grâce à l’application d’une méthode d’analyse fréquentielle sur les données provenant de deux modèles climatiques (CanRCM4 et CCSM4).

Pour les résultats de chacun de ces outils, une série de données descriptives (moyennes, écart-type, etc.) et de données d’analyse (degrés-jours de gel cumulés, épaisseurs de glace simulées empiriquement, stade de croissance simulé) sont rendues disponibles au fur et à mesure qu’elles sont calculées. Les données, distribuées via une interface cartographique en ligne, sont accessibles facilement et peuvent être téléchargées. Cette flexibilité d’utilisation rend l’outil IcePAC d’autant plus intéressant pour les utilisateurs.

Figure 1. Interface de l’Atlas ICEPAC.

• Ministère des Transports du Québec