30 mars 2026
Comment le dégel du pergélisol fragilise les routes nordiques
Des travaux de terrain révèlent comment les routes réagissent au dégel des sols, une information clé pour mieux adapter les futures infrastructures aux conditions de l'Arctique
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Un camion servait à mesurer la réponse de la route sous le passage d’un véhicule lourd. Des plaques au sol permettaient de peser le camion, qui transportait une charge de 20 et de 40 tonnes.
— Courtoisie
L'hiver n'est pas doux sur les routes du Québec, mais qu'en est-il dans le Nord? Une équipe, affiliée à la Faculté des sciences et de génie et au Centre d'études nordiques, s'est penchée sur la façon dont le climat arctique affecte la route Inuvik-Tuktoyaktuk, dans les Territoires du Nord-Ouest, afin de mieux guider les constructions futures.
Cette route de 138 kilomètres repose sur du pergélisol, un sol qui ne dégèle jamais complètement. «C'est une fondation qui est très stable, très rigide, tant qu'elle demeure gelée», souligne Jean-Pascal Bilodeau, professeur en génie civil, qui a mené l'étude. En raison du réchauffement climatique, la couche qui dégèle chaque été descend de plus en plus profondément, ce qui diminue la capacité portante de la route, c'est-à-dire le poids qu'elle peut supporter avant de se déformer ou de s'affaisser.
Contrairement aux routes en asphalte ou en béton, celle-ci est faite de gravier. L'équipe souhaitait donc observer son comportement durant la période de dégel, où la structure est la plus vulnérable.
Analyser la route sous toutes ses facettes
Pour mener l'étude, le stagiaire postdoctoral Farshad Kamran s'est rendu sur place en 2022 et en 2024, au mois de juin, d'août et de septembre. Durant une semaine à chaque visite, il testait la rigidité de la route et la solidité du sol en fonction de la température et de l'humidité.
Une première série de tests a été réalisée avec un déflectomètre léger, un appareil muni d'une plaque de métal à laquelle est fixé un poids. En le laissant tomber sur la route, il permettait de déterminer la rigidité de la chaussée. Le stagiaire postdoctoral a ensuite utilisé un pénétromètre dynamique, une tige de métal enfoncée dans le sol à coups répétés de marteau. Plus le sol est dur, moins la tige s'y enfonce.
Il a aussi mesuré, en 2019, la réponse de la route sous le passage d'un véhicule lourd. Un camion avec une charge de 20 et de 40 tonnes devait rouler à différentes vitesses sur des capteurs intégrés dans la chaussée.
Les données récoltées montrent d'importantes variations saisonnières dans ces paramètres structuraux. «Il est nécessaire de considérer tous ces changements pour les futures infrastructures que nous construirons dans cette région», soutient Farshad Kamran. L'enjeu est d'autant plus important que la route gagne en popularité depuis son ouverture. De nombreux touristes l'empruntent au printemps et en été, une période où la chaussée est plus fragile.
Le stagiaire postdoctoral Farshad Kamran s'est rendu à Tuktoyaktuk, au bord de l'océan Arctique. Sur le panneau est inscrit «Nunaryuam Qaangani Tariuq», ce qui signifie «L'océan au sommet du monde» en inuvialuktun, la langue locale.
— Courtoisie
Le tronçon étudié repose sur un remblai, une couche de matériaux déposée pour surélever la route, plus mince qu'aux alentours. Cela le rend plus représentatif des routes temporaires aménagées dans le nord, où les ressources matérielles et financières sont parfois limitées. Les données recueillies pourront permettre d'adapter la construction, notamment en ajustant l'épaisseur ou la composition des matériaux, ou en ajoutant des couches de géotextiles pour renforcer la structure.
Des données pour prédire l'avenir du pergélisol
Les mesures de température réalisées durant la recherche ont également alimenté une deuxième étude portant sur la prévision des conditions climatiques futures.
Douze capteurs placés à différentes profondeurs ont permis de suivre l'évolution du dégel couche par couche. «On les a jumelés aux données d'Environnement Canada, puis on a appliqué des techniques d'apprentissage automatique pour être capable de faire des projections, notamment pour la profondeur de dégel annuelle», explique Farshad Kamran.
Selon ces projections, si les conditions actuelles se maintiennent, environ 30 cm de pergélisol pourraient disparaître d'ici 20 ans. De nouvelles mesures mises en place au cours des prochaines années permettront d'affiner ces prédictions.
