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ARCHIVÉE - Impacts sur l'infrastructure de transport

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"Tous les moyens de transport sont sensibles, à divers degrés, aux conditions météorologiques et au climat." (17)

Il faut des installations et des structures de toutes sortes pour assurer le déplacement des personnes et le transport des marchandises - les routes, les chemins de fer, les pistes d'atterrissage, les terminaux maritimes, les canaux et les ponts en sont des exemples. Le climat et les conditions atmosphériques influent sur la planification, la conception, la construction, la maintenance et l'exploitation de ces installations tout au long de leur durée de vie. Notre réseau actuel a beau être robuste, certaines de ses composantes résisteront difficilement à certaines conditions atmosphériques. Par ailleurs, un réchauffement climatique pourrait se traduire par des économies pour ceux qui construisent, entretiennent et utilisent l'infrastructure de transport du Canada.

Impacts des variations de la température sur les transports de surface

Les données indiquent de façon très nette que les températures minimales et maximales augmentent depuis une cinquantaine d'années dans la plupart des régions du Canada,(21) et que la distribution des températures va probablement continuer à varier tout au long du siècle. Les impacts de ces changements sur l'infrastructure de transport varieront d'une région à l'autre, car le changement climatique ne se manifestera pas partout avec la même ampleur et que les conditions environnementales seront différentes. Par exemple, l'infrastructure des régions nordiques du Canada (dont nous traiterons séparément ci-après) est particulièrement sensible au réchauffement des températures. De façon générale, on s'attend à une augmentation de la fréquence des journées très chaudes dans la plupart des régions du Canada, et à une diminution de la fréquence des journées très froides.(15) Globalement, les effets des variations de la température seront vraisemblablement plus prononcés l'hiver, car le réchauffement projeté sera plus marqué durant la saison froide que durant l'été.

Une augmentation de la fréquence et de l'intensité des journées chaudes pourrait causer des problèmes aux routes, en raison de l'amollissement de la chaussée et de la formation d'ornières, et du fait de la remontée d'asphalte liquide à la surface (par ressuage) sur les chaussées anciennes ou mal construites. Le problème de l'orniérage pourrait s'aggraver avec l'allongement de la saison chaude sur les routes empruntées par les poids lourds, tandis que les chaussées construites de longue date ou celles contenant un excès d'asphalte pourraient ressuer. Ces problèmes pourraient normalement être évités grâce à des techniques de conception et de construction adéquates, mais au prix d'une augmentation des coûts.(22)

Actuellement au Canada, les températures froides hivernales constituent un problème beaucoup plus important que la chaleur estivale dans le secteur des transports. La fissuration de la chaussée sous l'action du gel à basse température et sous l'effet des gels et dégels successifs est un problème bien connu dans la majeure partie du sud du Canada. En 1992, la Commission royale sur le transport des voyageurs au Canada a conclu que les facteurs environnementaux sont la principale cause de la détérioration de la chaussée (jusqu'à 50 p. 100 de la détérioration sur les routes à trafic élevé et jusqu'à 80 p. 100 de la détérioration sur les routes à faible trafic).(23) La détérioration prématurée de la chaussée des routes et des pistes d'atterrissage est associée à une fréquence élevée des cycles de gel-dégel, surtout lorsque l'assise est constituée de matériaux saturés à grain fin.(24) Dans le sud du Canada, le changement climatique pourrait réduire la fréquence des cycles de gel-dégel,(25) de sorte que la chaussée s'endommagerait moins. Par contre, dans le nord, la chaussée demeure actuellement solide tout au long de l'hiver parce que l'assise reste gelée jusqu'au printemps.(22) Or, un adoucissement des hivers, accompagné d'une augmentation de la fréquence des cycles de gel-dégel, accélérerait la détérioration des routes et augmenterait les coûts d'entretien sous les latitudes élevées. Toutefois, un accroissement de la fréquence des dégels hivernaux dans ces régions pourrait être compensé, du moins en partie, par une diminution du nombre de dégels printaniers. Actuellement, on connaît très bien les processus physiques qui s'opèrent, mais il faut aussi recenser et évaluer à fond les facteurs qui rendent le réseau routier canadien vulnérable aux cycles de gel-dégel, afin d'être en mesure d'en estimer les effets nets et de commencer à élaborer des stratégies d'adaptation applicables à la construction et à la reconstruction des routes.

L'infrastructure ferroviaire est également exposée à des températures extrêmes. Les voies risquent de ployer sous une très forte chaleur. Ce facteur pourrait d'ailleurs expliquer en partie le déraillement d'un train de la compagnie Amtrak le 29 juillet 2002, dans l'État du Maryland.(26) Comme dans le cas des routes, les très grands froids posent actuellement plus de problèmes que les chaleurs extrêmes dans les réseaux ferroviaires; ils augmentent la fréquence des bris de rail, les dispositifs d'aiguillage gèlent et les roues doivent être remplacées plus fréquemment. Dans l'ensemble, d'ailleurs, on croit que le réchauffement procurera un léger avantage à l'infrastructure ferroviaire canadienne, sauf dans les régions où les voies ferrées reposent sur le pergélisol (comme nous le verrons dans la section qui suit). Notons toutefois qu'il s'est fait très peu de recherches jusqu'à présent au sujet des impacts du changement climatique sur l'infrastructure ferroviaire au Canada.

Problèmes liés aux variations des températures dans le Nord

Dans le domaine des réseaux de transport, le réchauffement atmosphérique soulève plusieurs questions particulières aux régions septentrionales du Canada, où, pense-t-on, il sera le plus marqué et où le paysage physique est très sensible aux variations de la température. Le pergélisol (le sol qui demeure à une température inférieure à 0 °C pendant plus de 12 mois consécutifs), qui couvre presque la moitié du territoire canadien,(27) fournit une assise stable à une bonne partie de l'infrastructure de transport dans le Nord, c'est-à-dire les routes toute saison, les pistes d'atterrissage et de courts tronçons de chemin de fer, comme la ligne OmniTRAX qui va jusqu'au port de Churchill, au Manitoba. La dégradation du pergélisol sous l'action du réchauffement climatique augmentera la profondeur du dégel saisonnier et accentuera la fonte de la glace qui s'y trouve ainsi que le réchauffement de la zone gelée, dont la capacité portante sera ainsi réduite. Les pistes d'atterrissage pavées sont probablement parmi les structures les plus vulnérables aux variations du pergélisol, car elles absorbent déjà l'énergie solaire et contribuent à élever les températures de surface.

Les chemins de glace, que l'on aménage en dégageant une route à travers le sol, les lacs ou les cours d'eau gelés, jouent un rôle important dans le transport en milieu nordique, car ils assurent le ravitaillement des collectivités et les déplacements de l'industrie des ressources (voir la figure 2). Bien que la période d'exploitation varie d'un endroit à l'autre et d'une année à l'autre, ces chemins sont ordinairement empruntés pendant la période de novembre-décembre à mars-avril. L'adoucissement des hivers, comme le prévoient les experts du changement climatique, aurait pour effet de raccourcir de plusieurs semaines la période de fréquentation des chemins de glace,(28) à moins que l'on ne trouve des ressources supplémentaires pour mettre en oeuvre des techniques de construction et de maintenance plus intensives et plus avancées. En 1998, des températures supérieures à la normale ont entraîné la fermeture du chemin d'hiver qui mène à Fort Chipewyan, et le gouvernement de l'Alberta a dû venir en aide aux résidants du village pour leur ravitaillement.(29) La diminution de la période de fréquentation des chemins de glace pourrait être compensée en partie par un allongement de la saison d'eau libre ou de l'inter-glaciel dans les régions accessibles par barge. Cependant, compte tenu des limites actuelles des prévisions climatiques mensuelles et saisonnières, il sera difficile de planifier l'utilisation des barges et des chemins d'hiver. En outre, dans certaines régions, les infrastructures et services portuaires ne pourront peut-être pas soutenir l'augmentation de la demande, et plusieurs secteurs qui comptent actuellement sur les chemins d'hiver, comme la région diamantifère des Territoires du Nord-Ouest, sont enclavés et privés de tout accès aux barges.

 

Figure 2 : Chemin de glace à Yellowknife. Photo : Gracieuseté de Diavik Diamond Mines Inc.

Ainsi, la hausse des températures associée au changement climatique risque de compliquer le développement économique de certaines régions nordiques.

Incidence des variations du régime de précipitations sur l'infrastructure de transport

Les impacts du changement climatique sur les futurs régimes de précipitations sont beaucoup plus difficiles à prévoir que les impacts sur les températures, notamment en raison de la très grande variabilité des précipitations et de l'incapacité des modèles climatiques actuels de rendre compte de certains processus atmosphériques. On croit cependant que les précipitations annuelles vont probablement s'accroître sur une bonne partie du territoire canadien, et que le ratio des précipitations liquides aux précipitations solides va augmenter au sud. Le passé nous offre plusieurs exemples de dommages causés aux infrastructures de transport par des glissements de terrain et des inondations provoqués par des pluies. En 1999, une coulée de débris dans les Rocheuses, que l'on attribue à un épisode de pluie localisé, a bloqué la route transcanadienne pendant plusieurs jours durant la saison touristique.(30) En 1997, une coulée boueuse dans le canyon du Fraser a balayé une section de la voie ferrée du Canadien National, provoquant le déraillement d'un train de marchandises et tuant deux membres d'équipage (voir la référence 31, voir aussi la figure 3).

 

Figure 3 : Déraillement d'un train du Canadien National provoqué par un glissement de terrain dans le canyon du Fraser. Photo : Gracieuseté de S. Evans.

Un changement dans la période, la fréquence, la forme ou l'intensité des précipitations se répercuterait sur les processus naturels comme les coulées de débris, les avalanches et les inondations. Par exemple, on craint que les variations de la fréquence et de l'intensité des événements hydroclimatiques, en particulier les pluies et les chutes de neige extrêmes, ne perturbent plus fréquemment les couloirs de transport dans les montagnes de l'Ouest canadien, en raison de l'augmentation de la fréquence des glissements de terrain.(32) Dans le même ordre d'idées, on se préoccupe de la stabilité des terrains constitués de sédiments riches en argile dans certaines parties de l'est de l'Ontario et du sud du Québec.(33) Outre leurs effets sur les routes et les chemins de fer, les talus déstabilisés par les précipitations menacent d'autres infrastructures critiques, tels les pipelines (voir l'encadré 1).

L'augmentation de l'intensité et de la fréquence des épisodes de pluies abondantes(35) influerait sur la conception des chemins, des autoroutes, des ponts et des ponceaux de même que sur la gestion des eaux de ruissellement, en particulier dans les secteurs urbains où le réseau routier occupe une bonne partie de la surface.(36) Les précipitations et l'humidité contribuent également à l'altération météorologique de certains éléments de l'infrastructure de transport, comme les ponts et les garages de stationnement. La détérioration de ces structures peut s'accélérer dans les régions où les épisodes de précipitations et les cycles de gel-dégel augmentent en fréquence, surtout en milieu de pluies acides.(37, 38)

ENCADRÉ 1: Effets de l'instabilité des talus sur les infrastructures linéaires(34)

Les variations de la durée, du volume et de l'intensité des précipitations peuvent augmenter les mouvements de terrain et accentuer l'instabilité des talus. Ces mouvements du sol pourraient, à leur tour, menacer l'intégrité structurale des éléments d'infrastructure linéaires, comme les pipelines, les routes et les voies ferrées, en les soumettant à des contraintes additionnelles. Dans cette étude, les chercheurs ont examiné l'intégrité des pipelines dans l'Ouest canadien. Au moyen d'une méthode de modélisation, ils ont tenté de prévoir l'effet des changements de précipitations sur les taux de déplacement des talus. Les résultats obtenus ont permis de déterminer des seuils critiques qui aideront l'industrie et les organismes de réglementation à planifier en fonction des impacts potentiels du changement climatique.

Pipeline réparé. Photo : Gracieuseté de I. Konuk.

Coûts de maintenance associés à la neige et à la glace

La rigueur des hivers canadiens impose des dépenses considérables aux gouvernements et aux entreprises. En général, on pense qu'un réchauffement climatique se traduirait par une réduction des coûts associés au déneigement et au déglacement des routes et au dégivrage des aéronefs.

Au Canada, les gouvernements provinciaux et les administrations locales dépensent collectivement près de 1,3 milliard de dollars par année pour le déneigement et le déglacement des voies publiques. Ils épandent des abrasifs (du sable) et environ cinq millions de tonnes de sel, dégagent les voies avec des chasse-neige et des souffleuses, et construisent des écrans pare-neige.(39, 40) Les relations empiriques entre les variables atmosphériques et les activités de déneigement indiquent qu'une diminution des précipitations solides s'accompagnerait d'une réduction des activités d'entretien hivernales.(41, 42) Elle pourrait également procurer des avantages indirects, comme une diminution de la corrosion des véhicules par le sel et une réduction des apports de sel sur les routes. Cependant, les études réalisées jusqu'à maintenant à ce sujet ne s'appliquent pas à toutes les régions climatiques du Canada, pas plus qu'elles ne rendent compte des variations possibles des caractéristiques des tempêtes, comme le phénomène du givrage.(43)

On sait qu'une seule tempête peut absorber une grande partie du budget d'entretien hivernal d'une municipalité.(43) Une succession de tempêtes, dont les effets s'additionnent, peut également occasionner des coûts substantiels. Par exemple, en janvier 1999, l'Ontario a été frappé par une série de tempêtes de neige avec des précipitations intenses et des températures extrêmement froides.(43) Cet épisode a réduit la mobilité des gens et mis à rude épreuve la capacité des systèmes en place de continuer à assurer des services de transport fiables. D'après l'information recueillie auprès de plusieurs organismes publics et entreprises, les pertes ont dépassé 85 millions de dollars. Les organisations qui s'en sont bien tirées ont mentionné les avantages d'une expérience des situations d'urgence et la capacité de mettre en oeuvre des plans de prévoyance qui réduisent la dépendance à l'égard du transport. Par suite de cet événement, les organismes de transport ont généralement repensé leurs systèmes pour être en mesure de faire face à des situations hivernales plus critiques.

Les compagnies ferroviaires ont elles aussi des plans et des procédures d'exploitation pour composer avec les conditions atmosphériques hivernales, qui leur coûtent des millions de dollars chaque année. Elles ont recours à diverses mesures, comme l'enlèvement de la neige, l'épandage de sable et de sel, l'inspection des voies et des roues, des ordres de ralentissement temporaires et la formation du personnel. On s'attend à ce que l'adoucissement ou le raccourcissement des hivers procurent des avantages à l'industrie ferroviaire, mais cette conclusion s'appuie sur des recherches limitées.

Dans l'industrie du transport aérien, on applique chaque année dans le monde jusqu'à 50 millions de litres de produits chimiques pour prévenir l'accumulation de la glace sur les ailes et garder les pistes d'atterrissage bien dégagées.(44) Les principaux produits chimiques que l'on emploie au Canada sont les glycols, pour le déglaçage des aéronefs, et l'urée, pour le dégagement des installations aéroportuaires. Les experts croient qu'un adoucissement du climat se traduirait probablement par une réduction de la consommation de produits chimiques et, du même coup, par une diminution des coûts des entreprises de transport aérien(44) et des dommages causés à l'environnement (p. ex., pollution de l'eau).

Dans l'industrie du transport maritime, les services de brise-glace constituent une activité importante de la Garde côtière canadienne. Ils consistent notamment à organiser des convois et à escorter des navires à travers les eaux recouvertes par les glaces, à communiquer de l'information sur les glaces, à conseiller les navigateurs sur la route à emprunter, à dégager les bateaux emprisonnés dans les glaces et à garder les eaux portuaires libres de glace.(22) Une réduction de l'étendue et de l'épaisseur des glaces diminuerait la demande de services de brise-glace et pourrait faire économiser des millions de dollars en frais d'équipement et d'exploitation.(45) Par ailleurs, la Garde côtière canadienne pourrait devoir augmenter ses services dans l'Arctique canadien en raison de la possibilité d'un accroissement du transport maritime dans l'archipel arctique (voir le chapitre intitulé « Les zones côtières »). Depuis 30 ou 40 ans, la réduction de la couverture glacielle dans l'Arctique (voir le chapitre intitulé « Les pêches ») attire une attention accrue sur la possibilité d'utiliser le passage du Nord-Ouest comme routes maritime internationale.(46, 47) En fait, plusieurs estiment qu'un maintien de la tendance au réchauffement ferait augmenter considérablement le transport maritime dans les eaux arctiques (p. ex., références 47 et 48). Or, s'il est vrai que la couverture glacielle perdrait de son étendue, le péril pourrait augmenter puisque la région deviendrait alors accessible aux icebergs détachés des glaciers nordiques et à la glace pluriannuelle épaisse et dangereuse en provenance du centre du bassin arctique.(49) Dans l'ensemble, l'ouverture du passage du Nord-Ouest présenterait une foule de défis et de possibilités sans précédent dans le Nord canadien, notamment sur le plan du développement économique, de la souveraineté, de la sécurité et de l'environnement.

Impacts de l'élévation du niveau marin sur les milieux côtiers

Les experts s'attendent à ce que l'élévation moyenne du niveau de la mer se situe dans la fourchette de 9 à 88 centimètres en 2100; les variations régionales seraient considérables (voir la référence 15; voir aussi le chapitre intitulé « Les zones côtières »). Il ne fait guère de doute qu'une élévation du niveau moyen de la mer conjuguée à des marées élevées et à des ondes de tempête causerait des problèmes aux réseaux de transport dans certaines régions côtières des Maritimes, du Québec, du sud-ouest de la Colombie-Britannique et des Territoires du Nord-Ouest.(50) Les experts ont dressé plusieurs inventaires des sites et des structures vulnérables dans la région canadienne de l'Atlantique (p. ex., référence 8). Une augmentation d'un demi-mètre (50 centimètres) suffirait à mettre en péril un grand nombre de ponts et de jetées, certaines installations maritimes (p. ex., des ports et des havres) ainsi que des structures municipales enfouies sous les voies publiques, qu'elle risquerait d'inonder ou d'endommager. Dans certaines collectivités, les crues pourraient mettre hors d'atteinte des routes d'évacuation, des services d'urgence et des hôpitaux essentiels.(51) Elles affecteraient des infrastructures dont la valeur de remplacement est estimée à plusieurs centaines de millions de dollars, à moins que des mesures d'adaptation appropriées ne soient prises au cours des prochaines décennies.

Certains éléments de l'infrastructure de transport aérien sont également vulnérables à une élévation du niveau marin. Sur les quelque 1 400 aéroports et héliports terrestres certifiés ou enregistrés au Canada, une cinquantaine sont situés à cinq mètres ou moins au-dessus du niveau de la mer.(52) Le plus gros d'entre eux, l'aéroport international de Vancouver, est actuellement protégé par des digues en raison de sa faible altitude sur le delta du Fraser. Une élévation du niveau marin pourrait nécessiter un surcroît de protection ou la relocalisation de certaines des installations menacées.

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