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Notions fondamentales de télédétection

5.6.2 Mouvements de la glace

Contexte général
La glace bouge rapidement et parfois de façon imprévisible, réagissant aux courants marins et aux vents. Les masses de glace bougent comme des plaques tectoniques, se séparant parfois comme les rides océaniques, entrant en collision (comme les plaques indiennes et asiatiques) et créant ainsi une version miniature de l'Himalaya. Ces petites montagnes sont formées par des séries de crêtes, de blocs et de gravats de glace. Les navires peuvent être emprisonnés et même endommagés par les pressions exercées par ces masses de glace en mouvement. Même les structures au large peuvent être endommagées par la force et la vitesse de la glace en mouvement. Pour ces raisons, il est important de comprendre la dynamique des glaces dans les zones de construction, de transport ou de pêche.

Pourquoi la télédétection?
La télédétection, avec la cartographie et les techniques de détection des changements, permet de mesurer de façon tangible la direction et la vitesse de mouvement de la glace. Les masses de glace possèdent des caractéristiques morphologiques (forme et structure) qui permettent de les distinguer. Ces masses peuvent être cartographiées et leurs mouvements suivis pour faciliter la planification des voies de transport, et pour prédire l'effet de la glace en mouvement sur les structures fixes (ponts, plates-formes). Les industries de la pêche, du transport et du tourisme, ainsi que les firmes d'ingénieurs spécialisées dans la fabrication et l'entretien des ponts et des plates-formes utilisent tous les données de télédétection.

Exigences des données
La surveillance du mouvement des glaces requiert des images fréquentes et fiables. La fréquence de répétitivité doit être élevée pour permettre de suivre des traits identifiables avant que les mouvements excessifs et les changements de forme ne rendent l'opération difficile. Les capteurs RSO sont une source fiable d'images sous toutes conditions météorologiques et sous toutes conditions de luminosité. RADARSAT facilite les opérations d'acquisition d'images de façon routinière. L'orbite du satellite assure une couverture journalière de l'Arctique et permet donc, une bonne fréquence d'acquisition d'images.

La résolution et la fréquence des images pour la surveillance des glaces en mouvement varient avec la dimension des masses et la dynamique d'une région. Dans les régions où les masses bougent lentement, comme dans la mer de Beaufort, des données de résolution de 1 km à des intervalles de dix jours sont suffisantes, alors que dans les régions de glace dynamique, comme le golfe du Saint-Laurent, des données de 100 mètres de résolution, acquises à toutes les 12 à 24 heures sont nécessaires.

Étude de cas
La force et les effets potentiels du mouvement des glaces se sont révélés récemment lors de la planification et la construction du pont de la Confédération, au-dessus du détroit de Northumberland. Ce pont constitue un lien fixe de 13 km entre l'Île-du-Prince-Édouard et le Nouveau-Brunswick. Le pont traverse un détroit où des masses de glace bougent Au gré des vents, des courants et des marées à travers un bras étroit du golfe du Saint-Laurent. Le pont doit pouvoir résister aux forces et aux pressions énormes des glaces qui frappent ses piliers.

« La somme des efforts portés à l'aspect ingénierie des glaces pour ce pont, dépassent les efforts déployés pour toute autre structure de ce genre construite auparavant. » Dr. Gus Cammaert

Les courants océaniques et les vents produisent une dynamique très complexe sur les masses de glace du détroit de Northumberland. Il en résulte des collisions de compression qui fracturent des masses de glace en morceaux qui peuvent s'élever jusqu'à 20 mètres au-dessus et au-dessous du niveau de l'eau. Ces masses pourraient endommager fortement toutes structures résistant à son mouvement dans le détroit. La planification et la conception du pont devaient tenir compte de l'épaisseur et du mouvement constant de la glace. Les informations contenues dans les archives du Service canadien des glaces a contribué à la compréhension de la dynamique des glaces dans le détroit.

Au cours de la construction, une image radar du pont a été acquise pour observer de quelle façon les piliers du pont affectent le mouvement des masses de glace autour du site. La forme conique des piliers au niveau de l'eau force la glace à se plier, à se briser en morceaux et à se disperser de part et d'autre des piliers. Sur cette image, nous pouvons déduire la direction du mouvement de la glace sans avoir recours à des scènes multitemporelles; le sillage des glaces très visible créé par les piliers, nous indique que la glace se déplace du bas vers le haut de l'image.

La télédétection sera utilisée pour effectuer la surveillance des effets du pont sur le mouvement de la glace et pour s'assurer que les accumulations de glace ne deviennent pas trop importantes. Comme on peut le constater sur l'image, le pont aura des répercussions sur la dynamique de la glace. Le pont brise les grosses masses de glace en plus petits morceaux qui s'accumulent en piles de chaque côté. Cet effet sera surveillé, en plus des effets sur le microclimat qui pourrait affecter les industries de pêche et d'agriculture de l'Île-du-Prince-Édouard.

Site Web du pont :
Référence: Thurston, H., 1997. Strait Across, Canadian Geographic, Vol. 117, No.2, March-April 1997.

Pour plus de renseignements sur des applications à la dynamique des glaces, vous pouvez également visiter le site Internet du Service canadien des glaces, Environnement Canada à l'adresse :
 http://ice-glaces.ec.gc.ca/App/
WsvPageDsp.cfm?ID=1&Lang=fre