Bleau, Stéphanie
(2012).
Étude du comportement des glaces dans un environnement subarctique en régime macrotidal, estuaire de la rivière Koksoak, Nunavik.
Mémoire.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 248 p.
Résumé
Au Nunavik, la rivière Koksoak est un axe englacé essentiel pour les déplacements saisonniers
et l'accès aux ressources des Kuujjuamiut. Depuis 1992, les températures moyennes
enregistrées à la station météorologique de Kuujjuaq tendent à la hausse et dépassent
actuellement la normale climatique. Les variations atmosphériques ne sont pas sans
conséquence sur le régime glaciel et peuvent causer d'importantes modifications à sa nature,
sa composition et sa structure (sévérité, sensibilité, durée). Ces changements physiques
peuvent avoir des impacts sociaux, économiques et écologiques considérables sur le littoral.
Des entrevues menées auprès des aînés de la communauté de Kuujjuaq confirment que,
depuis les deux dernières décennies, le Nunavik connaît un réchauffement atmosphérique.
Déjà des adaptations aux changements climatiques par les Kuujjuamiut sont en cours sur la
route de glace (rivière Koksoak) et le territoire. D'ailleurs, dans ce contexte, le gouvernement du
Québec (Ministère des Transports) s'interroge sur le maintien, la durabilité et l'intégrité des
infrastructures maritimes nordiques.
Cette étude vise à consolider les connaissances de la dynamique glacielle actuelle
(englacement et déglacement) de l'estuaire Koksoak. Il s'agit de comprendre le rôle de la
géomorphologie fluviale, du régime des marées et des températures de l'air sur les conditions
de glace annuelle. Nous nous questionnons sur les impacts géomorphologiques des processus
glaciels (glace statique et dynamique) sur les berges, les activités traditionnelles des habitants
et les infrastructures maritimes.
Pour ce faire, une approche multidisciplinaire unique a été développée, permettant de faire un
suivi chrono séquentiel du régime annuel des glaces, basé sur l'interprétation des images
RADARSAT-2 à haute résolution (3 m et 8 m). À une fréquence de 3 ou 4 jours, les images
radar ont assuré une surveillance continue de la distribution des glaces et de leur mobilité. Pour
chacun des processus visés (englacement et déglacement), une clé d'interprétation applicable
aux images radar a été établie afin de suivre la dynamique glacielle estuarienne au moyen
d'observations et de survols aériens.
Deux campagnes de terrain ont été menées, l'une en juin (dégel) et l'autre en novembre (gel)
de l'année 2009 pour valider les informations extraites des images RADARSAT-2 en mode
Ultra-Fin (3m). Deux ateliers ont documenté et validés les perspectives locales des
changements environnementaux et physiques du milieu (les glaces, les niveaux d'eau et les
courants). Un registre hydro-météorologique a appuyé efficacement l'interprétation des images
radar et a mené à une meilleure compréhension des paramètres affectant la rétrodiffusion de la
glace. La relation entre la géomorphologie et la bathymétrie de la rivière, les marées et la
répartition des types de glace ont été décrites. Les lieux d'embâcles et d'accumulation de glace
ont été identifiés de même que les sections des constructions maritimes potentiellement
heurtées par les radeaux de glace. Ces outils ont aussi procuré de nouvelles séries de données
permettant l'analyse de la morphogenèse des glaces dans l'écoulement. La progression
spatiale de l'englacement et la régression spatiale du déglacement ont été cartographiées et
décrites.
Au printemps, les images RADARSAT-2 ont dévoilé que deux types de dégradation (thermique
et dynamique) fonctionnaient simultanément à différents endroits sur la rivière Koksoak. Les
principaux résultats ont montré que les mécanismes de démantèlement impliqués sont très
différents dans les divisions hydrographiques étudiées. Dans l'estuaire marin, par exemple, les
effets combinés et complexes des paramètres physiques (vents, marées et vagues) sur la glace
ont résulté en une dégradation d'ordre dynamique. Par contre, le couvert de glace sous,
l'influence de la dégradation thermique (pourrissement) dans l'estuaire fluvial a succombé à la
forte crue printanière et aux contraintes mécaniques induites par le flux glaciel depuis l'amont
(embâcle). De plus, les marnages de vives-eaux ont été très actifs dans les étapes du régime
en dessoudant la glace du substrat et des rives, en créant des trous de fonte tout en inondant la
surface (fonte). Les images RADARSAT-2 ont mis en évidence le rôle du flot dans le segment
marin qui a déclenché un réseau de fissures et la désorganisation mécanique du couvert de
glace. Le jusant a disloqué les glaces fragilisées par le flot, a assuré le transport et l'évacuation
des débris glaciels vers la baie d'Ungava.
À l'automne, l'hydrodynamique de la rivière a été très efficace dans la construction de formes
sur les estrans. La bande glacielle le long du littoral protégeant la rive s'est formée pendant les
épisodes de tempête (systèmes dépressionnaires). En effet, les glaces flottantes fabriquées en
eau douce ont subi l'effet des courants et des vents dominants. L'englacement de la rive
orientale a précédé celui de la rive occidentale de près d'un mois. La germination de fins
cristaux de glace s'est produite aux étales de basse mer pendant les systèmes anticycloniques.
Le phénomène de nucléation secondaire a été mené, entre autres, par les précipitations
neigeuses. Les vagues de froid et l'intensité des vents du SO au NO ont contribué activement à
la consolidation des glaces, à la surfusion des eaux et à la nucléation primaire et secondaire.
En conclusion, cette étude a permis de réunir plusieurs sources de données pour la région de
l'Ungava. Elle a montré le potentiel des images micro-ondes actives à résolution fine pour
effectuer la caractérisation des conditions de glace sur les rivières nordiques où très peu
d'information existe. Le partenariat entre chercheurs Inuits et académiques a ouvert la voie à la
reconnaissance de l'expertise des aînés et de leur lecture des changements environnementaux
passés et présents. L'intégration des connaissances environnementales locales a fait
progresser notre compréhension de la complexité de ce système fluvial et de la dynamique des
glaces dans un environnement macrotidal subarctique. La consolidation des connaissances de
l'estuaire de la rivière Koksoak représente une contribution significative pour la géomorphologie
côtière, l'hydrologie et la télédétection en milieu nordique.
Type de document: |
Thèse
Mémoire
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Directeur de mémoire/thèse: |
Bernier, Monique |
Co-directeurs de mémoire/thèse: |
Allard, Michel |
Mots-clés libres: |
glace; subarctique; régime macrotidal; hydrologie; images radar; déglacement; englacement; température atmosphérique; marée; couvert de glace ; télédétection; géomorphologie fluviale; RADARSAT-2; estuaire; rivière Koksoa; Nunavik |
Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
03 juin 2013 19:48 |
Dernière modification: |
11 nov. 2015 15:12 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1396 |
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