Risque d’inondations par embâcles de glaces et estimation des débits hivernaux dans un contexte de changements climatiques

Les inondations le long des rivières du Québec ne sont pas uniquement causées par des crues à l’eau libre, comme celle de mai 2017. Elles sont également causées par des embâcles de glaces qui bloquent les rivières et détournent le débit hors du cours d’eau. Les embâcles peuvent survenir pendant une débâcle hivernale (ex. : 12 janvier 2018, 22 janvier 2018) ou printanière (ex. : 21-23 mars 2013, 15-16 avril 2014), lorsque le couvert de glace est brisé et mobilisé par une augmentation du débit suite à une pluie ou à une fonte rapide des neiges.

Il est attendu que les changements climatiques augmenteront la fréquence des redoux hivernaux et, en conséquence, amplifieront la variabilité des débits et modifieront le régime glaciel des cours d'eau. Dans certaines régions, ces changements pourraient conduire à des mouvements de glace plus fréquents consécutifs à l'augmentation des débits et ainsi à une augmentation du risque d'embâcle de glace qui obstruent l'écoulement d'un cours d'eau. Dans d'autres, la réduction de l'épaisseur du couvert de glace ou même l'absence de glace pourrait mener à la réduction de la fréquence des embâcle.

Les dommages causés par les inondations par embâcles peuvent représenter des coûts et conséquences importantes et ce risque pourrait augmenter dans le futur avec les changements climatiques. Il manque toutefois les connaissances et les outils pour mieux comprendre et quantifier ce phénomène.

Quantifier l’évolution de la fréquence et du risque d’inondations par embâcles de glaces dans un contexte de changements climatiques.

• Identification des cours d’eau de différentes régions du Québec, sujets aux embâcles;

• Développer un modèle de débâcles dynamiques causant des embâcles pour chacun d’eux;

• Analyse des données météorologiques et hydrologiques historiques pour quantifier la fréquence des inondations par embâcles durant la période de 1972-2000;

• Utilisation des données de dommages rapportés pour estimer l’ampleur du risque des inondations par embâcles durant la même période;

• Identification des scénarios climatiques possibles pour en  extraire les données météorologiques et hydrologiques pertinentes pour la période 2040-2070 ;

• Utilisation des mêmes modèles pour évaluer la fréquence et le risque futur d’inondations par embâcles;

• Comparaison du passé et futur et émission de recommandations visant à mieux suivre et gérer ce phénomène et son évolution possible.

À partir d’analyses météorologiques et hydrologiques ainsi que de scénarios climatiques, le projet a permis de quantifier les dommages causés par les inondations par embâcles et produire des simulations afin d'évaluer le risque futur.

Sur les 9 rivières analysées pour la période historique de 1972-2000 :

• Environ 550 débâcles causant des embâcles sont survenues, pour une moyenne de 2 débâcles significatives par année, par cours d’eau.

• 50% des inondations et 50% des dommages d’inondations remboursés par le Ministère de la Sécurité publique sont associés aux embâcles de glaces.

• Le dommage moyen annuel associé aux embâcles est de 3.2 millions de dollars par année.

Sur 7 rivières analysées dans un contexte de changements climatiques à l’horizon 2042-2070 (figure 1):

• La période hivernale et celle associée à une probabilité non nulle de débâcle seront plus courtes.

• La fréquence et le risque d’inondations par embâcles sera à la baisse, stable ou à la hausse (parfois significative) selon les cours d’eau et les régions.

Figure 1. Tableau résumant les tendances de la fréquence des débâcles dynamiques et du dommage moyen annuel associé aux inondations par embâcles de glaces dans un contexte de changement climatique sur 7 rivières du Québec. Les données historiques sont en noir. Les 9 scénarios de changements climatiques sont ici regroupés en 3 niveaux d’intensité comparable (jaune= scénarios optimistes; orange = scénarios moyens; rouge = scénarios pessimistes)

Les résultats obtenus montrent que dans certains cas, plus spécifiquement sur des rivières du sud du Québec, le risque d’inondations par embâcles pourrait diminuer à mesure que les températures hivernales se réchauffent, simplement par manque de glace pour former des embâcles. Dans d’autres cas, incluant par exemple les rivières Saint-François et Chaudière, la diminution de la quantité de glace et le raccourcissement de la période hivernale seraient compensés par une fréquence plus élevée des crues qui causent des débâcles dynamiques et des embâcles. Ainsi, le risque serait plus ou moins constant dans différents contextes de changements climatiques. Enfin, le long de plusieurs cours d’eau situés dans des régions du Québec allant de Lanaudière à la Gaspésie et au Lac-Saint-Jean, l’augmentation de la fréquence et de l’amplitude des crues hivernales et printanières aurait pour effet d’accroitre le risque d’inondations par embâcles de glaces, parfois de manière significative.

Recommandations

• Sensibiliser les acteurs de l’eau sur les inondations par les glaces et sur les tendances anticipées;

• Développer des mesures de mitigations (interventions structurelles en rivière, affaiblissement préventif du couvert de glace, gestion des débits, immunisation, adaptation du cadre législatif, inclusion des inondations par les glaces dans la définition des zones inondables, développement de protocoles d’intervention en cas de sinistre) pour réduire le risque;

• Utiliser et valoriser les modèles de prévisions des inondations développés et calibrés dans le cadre de ce projet, possiblement en collaboration avec le ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques et le Ministère de la Sécurité publique;

• Continuer à étudier l’impact des changements climatiques sur l’hydrologie hivernale et les processus glaciels;

• Développer les connaissances et former adéquatement la relève.

• Ministère de la Sécurité publique (MSP)

• Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte aux Changements Climatiques (MDDELCC)