Modélisation des risques d’embâcles de glace dans le sud du Québec en contexte de changements climatiques

Des embâcles de glace surviennent presque à chaque année dans les rivières du sud du Québec. Ils sont typiquement causés par une débâcle prématurée, dite « mécanique », où la montée rapide de crue et l’accélération du courant génèrent des forces déstabilisatrices qui surpassent la résistance du couvert de glace. Ce dernier est ainsi fracturé et les fragments de glace sont entrainés vers l’aval. Ces fragments peuvent alors s’amonceler dans le chenal et créer un embâcle de glace. L’embâcle peut fréquemment provoquer des crues et inondations. Ces « crues par embâcle » constituent un facteur de risque d’inondation significatif au Québec et entrainent des dommages conséquents aux infrastructures et propriétés.

De plus, les changements climatiques affecteront le couvert de glace ainsi que l’hydrologie des rivières au Québec et dans le reste du Canada. Ainsi, la fréquence, la sévérité, la saisonnalité et la spatialité des risques d’embâcles pourraient évoluer en climat futur.

Actuellement, la prévision des embâcles est complexe d’une part en raison de la nature subite des évènements et des processus non-linéaires de ses causes. D’autre part, le développement de modèles prédictifs est contraint par la disponibilité des observations d’embâcles qui sont concentrées autour des rivières les plus peuplées, entrainant ainsi un biais d’observation difficile à corriger.

L’objectif général est de développer un modèle prédictif de la probabilité d’occurrence d’embâcles pour un échantillon représentatif de bassins-versants dans le sud du Québec, et d’utiliser ce modèle pour estimer les risques d’embâcle en climat futur.

Le projet s’appuie sur un modèle de prédiction de la probabilité journalière d’occurrence d’embâcles développé pour la rivière Chaudière à l’UQTR. Le modèle sera recalibré et validé pour un échantillon plus large de bassins-versants à partir des observations historiques, en prenant en compte le biais d’observation, et par des indicateurs indirects tels que les cicatrices d’embâcles sur les arbres le long des rivières peu peuplées. Le modèle sera ensuite alimenté par un ensemble de simulations provenant de modèles climatiques afin d’évaluer l’évolution du risque d’embâcle en climat futur. 

Le projet se décline en quatre phases : 

• Test de la transférabilité du modèle prédictif d’embâcle, calibré pour la rivière Chaudière, vers d’autres bassins versants;

• Recalibration d’un modèle applicable à un échantillon plus large de bassins-versants;

• Développement d’indicateurs indirects d’embâcles;

• Projection des risques d’embâcle en climat futur.

Résultats tangibles :

• Production d’une base de données géospatiale du risque d’embâcle ;

• Tableaux et graphiques communiquant le risque d’embâcle ;

• Identification des facteurs géomorphologiques propices aux embâcles ;

• Publication de 3 articles scientifiques.

Résultats intangibles :

• Formation de personnel hautement qualifié ;

• Développement et consolidation de l’expertise sur les risques d’embâcles.

• Étienne Boucher, Université du Québec à Montréal

• Martin Leduc, Ouranos

• Karem Chokmani, INRS

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