Rattraper le temps perdu dans le Grand Nord canadien

Projet de glaciologie national, bilan massique des glaciers (îles de la Reine-Élisabeth)

Mars 2022

Chaque année depuis 1959, des chercheurs du gouvernement se rendent dans le Haut Arctique canadien pour mesurer l’activité des glaciers. Depuis le début des années 1990, ils surveillent également les stations météorologiques installées sur la glace. Tout a changé en 2020, lorsque les déplacements ont soudainement été annulés en raison de la pandémie de COVID-19.

En 2021, après avoir attendu la levée des restrictions sur les déplacements liées à la pandémie, les équipes de recherche scientifique avaient hâte de retourner dans le Nord. Elles avaient continué à recevoir par satellite les données de leurs stations météorologiques installées sur la glace, qui les ont alertées des taux rapides de fonte de la glace au cours des étés 2019 et 2020. Maintenant, elles devaient rattraper le temps perdu, puisque manquer seulement une année d’observations et d’entretien pouvait leur coûter jusqu’à trois ans de données, voire l’équipement installé sur la glace. Ces pertes seraient particulièrement graves, en raison de l’importance de l’étude des données provenant des stations météorologiques et de la mesure de l’évolution des glaciers canadiens pour permettre aux scientifiques de comprendre l’incidence des changements climatiques sur la région.

Les glaciologues de la Commission géologique du Canada (CGC), David Burgess et Bradley Danielson, ainsi que Danielle Halle de l’Université de Waterloo, font partie des premiers scientifiques à entreprendre ce voyage tant attendu. Leur éreintante expédition a duré six semaines (huit, si l’on compte la quarantaine de 14 jours), comprenant cinq haltes dans les îles de la Reine-Élisabeth, le chapelet d’îles le plus septentrional de l’archipel arctique canadien.

Champ de glace Agassiz – un accueil inattendu

Après un vol de 12 heures depuis Ottawa, deux jours à Resolute et un autre vol, cette fois de quatre heures, jusqu’au champ de glace Agassiz, les chercheurs ont été accueillis par ce qui ressemblait à une amicale créature de neige; en fait une station météorologique automatique entièrement recouverte de givre blanc, mélange glacé de neige et de glace qui survient lorsque de l’air sur-refroidi gèle la vapeur d’eau atmosphérique sur des objets exposés. Dans les conditions nordiques rigoureuses, sans entretien régulier, le matériel comme celui-ci peut facilement être endommagé. Bradley est toutefois venu à la rescousse et a déneigé la station météorologique enfouie, alors que David installait le camp de base près du sommet du champ de glace.

De bonnes nouvelles, malgré les difficultés!

La tâche immédiate était d’évaluer le bilan massique du glacier (la différence entre la quantité de chutes de neige hivernale et la fonte estivale) pour toutes les zones altitudinales. Ces données sont extrêmement utiles, puisque la variation de bilan massique est un indicateur sensible des effets des changements climatiques sur un glacier et qu’elle influence son évolution à long terme. Les chercheurs ont rassemblé des mesures le long d’un transect de 45 kilomètres, du sommet du champ de glace, à 1 800 mètres au-dessus du niveau de la mer, jusqu’à l’extrémité inférieure d’un glacier émissaire situé à seulement 300 mètres au-dessus du niveau de la mer.

Ils avaient de nombreuses autres tâches à effectuer lors de leur brève escale. Relativement aux instruments de collecte de données sur place, ils ont trouvé une station encore debout, son matériel intact malgré près de quatre mètres de fonte de glace depuis la dernière visite en 2019. Dans les régions du glacier en plus haute altitude, ils ont également creusé profondément pour examiner les diverses couches de manteaux neigeux et mesurer la quantité de neige tombée au cours des deux dernières années. Ayant manqué une année de données de mesure, il était plus important que jamais de reconstruire l’enregistrement de l’accumulation de neige, même si les températures d’avril varient en moyenne entre -15 °C et -35 °C.

Calotte glaciaire – sérieux forage

Sur la calotte glaciaire de Melville, tant de glace avait fondu que le mât métallique soutenant la station météorologique automatisée était tombé. Danielle et David ont dû reconstruire la station, installer un nouvel enregistreur de données ainsi que d’autres instruments, et forer des trous pour installer de nouveaux pieux de bilan massique. Ces pieux sont des repères de référence permettant de mesurer la quantité de neige accumulée pendant l’hiver et la quantité de glace ayant fondu l’été précédent. Ils doivent être remplacés après quelques années, car la glace fond autour d’eux à mesure que le glacier fond et ils deviennent inutiles. En fait, cette petite calotte glaciaire fond si rapidement qu’au cours des dernières années, l’équipe remarque souvent de nouveaux rochers affleurants à travers la glace.

Calotte glaciaire de Devon – le plus long transect

L’étape suivante était la calotte glaciaire de Devon, située à 900 kilomètres de Melville et le plus vaste site de tous. Ici, les membres de l’équipe ont pris des mesures le long d’un transect de 80 kilomètres allant du sommet de la calotte glaciaire, s’élevant à 1 900 mètres au-dessus du niveau de la mer, jusqu’à l’extrémité du glacier Sverdrup proche du niveau de la mer, tout en entretenant les cinq stations météorologiques et en mesurant 42 pieux de bilan massique en chemin.

Pendant qu’elle travaillait dans la zone d’accumulation de la calotte glaciaire (zone d’altitude où la quantité de neige tombée dépasse la fonte chaque année), l’équipe a recueilli des carottes de deux mètres de long de névé, neige granuleuse ayant survécu à au moins un été et n’ayant pas été compressée en glace. Des carottes similaires sont forées à cet endroit et analysées depuis 20 ans. De telles études à si long terme racontent une histoire : au cours de cette période, les scientifiques ont assisté à l’amincissement et à la densification croissante de cette zone d’accumulation particulière, indiquant qu’une portion progressivement plus vaste de la calotte glaciaire connaît une fonte de plus en plus importante.

Enfin : 24 heures à la calotte glaciaire de Meighen

Après de nombreux retards causés par les intempéries, les membres de l’équipe ont atteint leur destination finale : la calotte glaciaire de Meighen, où ils disposaient de moins de 24 heures pour terminer leurs dernières tâches. Ils ont en effet dû travailler rapidement, car un nouveau système de violentes tempêtes approchait et leur aéronef Twin Otter venait bientôt les chercher, juste à temps pour échapper au mauvais temps.

Depuis le début des années 2000, ce sommet de calotte glaciaire s’est aminci de plus de quatre mètres; rythme sans précédent depuis le début de la surveillance en 1959. Les lisières de la calotte glaciaire étaient désormais si minces que l’équipe a dû abandonner neuf de ses pieux de mesure de bilan massique, car ces sites sont maintenant de la roche nue. Chaque année de mesure est importante lorsque l’évolution de la calotte glaciaire est si rapide.

Une fin heureuse… au moins jusqu’à la prochaine fois!

L’expédition de 2021 n’a pas été facile (50 jours loin de la maison, de nombreux systèmes de tempêtes, des défis matériels, des découvertes inattendues), mais elle est maintenant terminée et a été une réussite sur tous les plans : l’équipe a rattrapé le temps perdu et a récupéré les données manquantes; elle a pris ses mesures et s’est assurée que tout le matériel était prêt à faire face à une autre saison rigoureuse.

Toutefois, les recherches scientifiques sur le Nord (tout comme la glace et la neige sur le toit du monde) ne s’arrêtent jamais. Ce mois-ci, l’équipe entame son expédition de 2022 pour essayer de comprendre le passé, le présent et l’avenir des glaciers du Nord canadien.

Cette expédition a été rendue possible par le Programme du plateau continental polaire (PPCP) de RNCan. Ce centre d’excellence de longue date dispose d’un réseau logistique bien établi qui comprend tout ce qui peut aider les scientifiques (équipement de camp de base, aéronefs nolisés, motoneiges et même un centre ouvert à longueur d’année à Resolute, au Nunavut) à se concentrer sur leurs recherches fort importantes.

Pour de plus amples renseignements :

À découvrir :

Glaciers au Canada, Ressources naturelles Canada

Glaciers au Canada | L’Encyclopédie canadienne