Impact de l'advection de chaleur par ruissellement de surface et écoulement souterrain sur la dégradation du pergélisol

 

Daniel Fortier

Université de Montréal

 

Domaine : environnement

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2013-2014

L'impact de la dégradation du pergélisol sur les écosystèmes, les infrastructures et l'économie représentera un défi majeur pour le Canada. Cette dégradation peut être amplifiée par l'advection de chaleur résultant de l'écoulement d'eau à la surface et dans la couche active du pergélisol. Il s'agit de processus difficiles à étudier sur le terrain en raison de la variabilité du milieu et de des conditions météorologiques.

Des études en laboratoire sous conditions contrôlées s'avèrent nécessaires afin de mieux mesurer les paramètres qui gouvernent les échanges thermiques lors de la dégradation du pergélisol. Un simulateur environnemental permettra de reproduire les conditions climatiques du nord canadien lors des périodes d'écoulement d'eau. Des cellules de gel seront utilisées au sein des simulateurs afin de créer un sol gelé riche en glace (pergélisol) et de la glace massive. Les cellules seront équipées de capteurs de température et de flux de chaleur reliés à un système automatisé d'acquisition de données qui permettront d'effectuer un suivi des simulations en temps réel.

L'écoulement d'eau à température et débit/turbulence contrôlés sera réalisé à l'aide de cellules d'écoulement équipées de senseurs de température et de pression hydrostatique. La dégradation physique du pergélisol sera mesurée à l'aide de relevés scanneur laser tridimensionnels. Une caméra infra-rouge permettra de caractériser la couche limite lors des échanges thermiques entre le sol, la glace et l'eau. Les données mesurées seront utilisées afin de développer des modèles numériques thermiques tridimensionnels.