Le changement climatique pose des défis supplémentaires à la conception, à l’établissement et à la gestion de l’infrastructure dans le Nord et ailleurs au Canada. L’infrastructure physique est « vulnérable au climat » conçue, construite et exploitée pour fournir un service utile pendant des décennies selon une série réglementaire de conditions climatiques et environnementales propres au site. L’infrastructure physique actuelle et celle qui sera construite dans les prochaines décennies seront soumises à des conditions climatiques inconnues jusqu’à maintenant, avec des changements susceptibles de s’intensifier au fil du temps. Tous les systèmes d’infrastructure comportent un certain risque de défaillance. Cependant, des changements imprévus et rapides dans leur milieu d’exploitation peuvent augmenter ce risque et dépasser leur capacité d’adaptation, avec des pertes financières, des risques pour la santé et la sécurité et des répercussions connexes sur les écosystèmes.

Le maintien et l’amélioration de l’accès à une infrastructure fiable qui fournit la mobilité, l’abri, la connectivité, la puissance et la protection contre les déchets industriels toxiques sont l’essence du développement régional durable et de la sécurité du Nord. Les interactions complexes entre le changement climatique, la croissance des économies de marché, les régimes de gouvernance en évolution et d’autres facteurs qui influencent la capacité des nordistes de s’adapter au changement façonneront le succès relatif des efforts visant à améliorer les systèmes d’infrastructure du Nord canadien. Il est improbable que ces efforts priorisent l’adaptation au changement climatique par-dessus tout, ce qui intensifie l’importance de rechercher des mesures qui abordent plusieurs objectifs qui contribuent à la résilience, par exemple l’utilisation efficace de l’énergie et le raccourcissement des lignes d’alimentation.

Dans le Nord canadien et ailleurs, l’infrastructure physique affiche trois caractéristiques liées à l’adaptation au changement climatique : une longue vie en général, un emplacement fixe ainsi qu’une conception et des opérations complexes. Les critères de conception établissent la durée de vie utile prévue de l’infrastructure et ses niveaux de tolérance aux événements climatiques (p. ex. : une inondation en 100 ans). Cependant, une série de facteurs influe sur sa vie utile réelle. Citons notamment l’utilisation, les modifications, la maintenance et d’autres facteurs que contrôlent les décideurs. Les
facteurs externes comprennent les règlements et les progrès technologiques qui forcent ou favorisent l’obsolescence précoce. Les coûts en capital élevés de l’infrastructure et la nécessité de la concevoir en tenant compte de conditions propres au site signifient essentiellement que l’infrastructure est fixe une fois qu’elle est construite et que, par conséquent, elle est enfermée dans ses environs. La réponse aux attentes sociales afin d’éviter les pertes de vie et les dommages matériels attribuables à la défaillance d’une infrastructure augmente la complexité de sa conception et de son exploitation. De nombreux systèmes d’infrastructure sont de grandes installations formées de pièces construites à différentes périodes et pour lesquelles la tolérance aux défaillances peut avoir été mal définie, ce qui rend leur exploitation complexe.

Le manque de « redondances » des systèmes ainsi que l’isolement de nombreuses collectivités sont des caractéristiques clés qui distinguent les systèmes d’infrastructure du Nord canadien de ceux de régions plus densément peuplées du Sud. En cas de défaillance de l’infrastructure, certaines collectivités nordiques n’ont peut-être pas accès à des systèmes de secours ou à des solutions de rechange que toutes les collectivités du Sud tiennent pour acquis, comme une route alternative, un deuxième hôpital et un raccordement du réseau à d’autres centrales électriques. Ce manque d’options peut entraîner des interruptions de service, une perte de productivité et une incapacité de répondre aux besoins fondamentaux. À titre d’exemple, en janvier 2008, un blizzard de sept jours dans la région de Kivalliq au Nunavut a vidé les étagères des magasins dans trois collectivités en raison de la fermeture des aéroports. En ayant recours aux réseaux sociaux et à d’autres stratégies d’adaptation, les nordistes ont appris à s’adapter aux inconvénients ou aux urgences liés aux interruptions des services d’infrastructure. Cependant, l’exposition à un changement constant et à plusieurs sources de stress à long terme pourrait miner ces types de stratégies d’adaptation.

La population relativement éparse, l’éloignement, la saison de construction vulnérable aux intempéries et les coûts élevés de la main-d’oeuvre et des matériaux font de la construction et de la maintenance de l’infrastructure nordique une entreprise coûteuse. Les contraintes en matière de capacité qui empêchent la maintenance et le remplacement opportuns de l’infrastructure peuvent également contribuer aux coûts à long terme. À titre d’exemple, un manque de capacité locale pour entretenir ou réparer l’équipement technique dans certaines collectivités signifie que la maintenance peut être faite moins régulièrement qu’il le faudrait. Les défaillances peuvent entraîner des interruptions prolongées de service attribuables en partie au peu d’expertise technique disponible. Dans de nombreux cas, les matériaux de construction proviennent de l’extérieur de la région, tout comme l’équipement spécialisé. En raison de phénomènes liés au climat, des modifications de la réglementation ou de l’augmentation des tarifs d’utilisation, les efforts de maintenance accrus ajoutent au coût des services dispensés par l’infrastructure. Dans certains cas, la continuité du service est un facteur opérationnel et les changements au milieu d’exploitation, dont les changements dans le régime climatique, peuvent fournir une incitation à apporter des rajustements progressifs à la gestion de l’infrastructure.

Une grande partie de l’infrastructure du Nord canadien compte sur le pergélisol, la neige et la glace pour sa stabilité et son utilité (voir encadrés 2 et 3). Par exemple, les structures de confinement, qui protègent l’environnement des résidus miniers toxiques et d’autres matières, comptent souvent sur l’intégrité du pergélisol pour empêcher le mouvement des déchets miniers toxiques et des eaux industrielles. Étant donné que le sol gelé, tel que le roc, le sédiment et la matière organique, possède une capacité porteuse plus élevée que le sol non gelé, la conception des immeubles est généralement fondée sur la préservation des conditions de gel ou la limitation du dégel. Cependant, environ la moitié des zones de pergélisol du Canada sont très ou moyennement vulnérables au dégel dans des conditions climatiques plus chaudes, les terrains ayant une forte teneur en eau étant particulièrement susceptibles de s’écrouler s’ils sont ébranlés. Le pergélisol « chaud » sert de base à des secteurs de développement industriel important, comme le bassin du Mackenzie.

D’autres systèmes gelés sont également importants. À titre d’exemple, des routes praticables d’hiver construites sur des lacs et des rivières gelés servent de nombreuses collectivités isolées et camps d’exploration minière ou mines, particulièrement dans les Territoires du Nord-Ouest.

ENCADRÉ 2: Les climats froids posent des défis d’ingénierie et donnent lieu à des solutions créatrices

Dans le Nord canadien, tenir compte de l’état physique du pergélisol et d’autres systèmes gelés dans la conception, la construction et la maintenance de l’infrastructure représente un défi d’ingénierie et l’expérience a donné lieu à diverses pratiques et technologies adaptées aux climats froids. Le sol gelé fournit une surface stable pour les bâtiments, les routes et les pistes d’atterrissage, les pipelines, les tours d’émission et le confinement des déchets. Dans les protocoles de conception, de construction et de maintenance, les firmes d’ingénierie nordiques comptent sur des données environnementales telles que les données météorologiques et climatiques, et sur les valeurs de conception climatiques individualisées fournies par le gouvernement du Canada (Environnement Canada). Il arrive souvent que les spécialistes fassent des rajustements afin de tenir compte des tendances observées, des hypothèses relatives aux changements environnementaux prévus et aux répercussions propres au site pour les systèmes de pergélisol et de glace. Les stratégies d’ingénierie actuelles favorisent le maintien des conditions de gel et la limitation du dégel afin de freiner le mouvement de l’infrastructure à des niveaux tolérables. Le choix de la fondation et de la conception générale est donc fondé sur les charges de l’infrastructure et les conditions thermiques du sol. Outre le choix de la fondation comme l’utilisation de fondations peu profondes plutôt que profondes, l’application de « thermosiphons » supporte l’intégrité de l’infrastructure. Cette technologie est en fait un échangeur de chaleur transférant la chaleur du sol à la surface, assurant la stabilité des conditions gelées pour différents types d’infrastructures. Il n’existe pas encore de guide technique complet pour déterminer l’utilisation optimale de thermosiphons ou de normes précises à respecter. Les ingénieurs exerçant leurs activités dans le Nord offrent généralement ce genre de recommandation en effectuant des études géotechniques propres au site. Depuis 1985, plus de 100 systèmes de thermosiphon ont été installés dans le Nord canadien, incluant des applications industrielles, commerciales et institutionnelles comme dans le Collège Aurora à Inuvik, dans les Territoires du Nord-Ouest et l’école de Cambridge Bay au Nunavut. Une évaluation technique nationale de la vulnérabilité effectuée en 2008 par Ingénieurs Canada comprenait une étude de cas portant sur le rendement des systèmes de thermosiphon dans dix sites de fondations des Territoires du Nord-Ouest. L’évaluation a conclu que ces installations sont susceptibles d’être résistantes au réchauffement à long terme éventuel dépendant de facteurs tels que la maintenance adéquate, la surveillance et le rythme du réchauffement climatique futur. De nombreux autres facteurs influencent les pratiques d’ingénierie et les choix connexes dans le Nord canadien. On pense entre autres à des conditions de très grand froid que l’infrastructure et les matériaux de construction incorporés doivent supporter, la santé et la sécurité des travailleurs, la courte saison de construction, les défis du transport des matériaux de construction, les délais pour obtenir de l’équipement spécialisé et un manque de main-d’oeuvre. Les initiatives des entreprises telles que Nuna Logistics et le Centre d’innovation en climat froid du Yukon récemment établi transforment les défis techniques et de la chaîne d’approvisionnement en occasions. L’Institut canadien des urbanistes a souligné les pratiques et les nouvelles technologies pour le transport et la logistique dans les régions froides dans sa conférence nationale de juin 2009.

3.2 Catégories d’infrastructure nordique

Le programme de la TRNEE a analysé cinq catégories d’infrastructure : le transport, les bâtiments, les communications, l’énergie et les structures de confinement pour entreposer les déchets de roche et les résidus des travaux d’exploitation minière. Ces types d’infrastructure sont, dans certains cas, vitaux pour les collectivités nordiques, leur procurant les services fondamentaux de mobilité, d’abri, de connectivité, d’électricité et de protection contre la pollution. Combinés, ces services permettent aussi de réagir efficacement aux urgences. Le tableau 11 présente une répartition de chaque catégorie par territoire, compilée à partir de diverses sources. Suit une brève description des types d’infrastructure étudiés, incluant les problèmes relatifs à celles qui existent et les perspectives futures.

Transport : L’infrastructure des transports varie considérablement dans les trois territoires, reflétant des différences historiques, géographiques et démographiques importantes. Le Yukon possède le réseau routier permanent le plus développé et le plus étendu des territoires, fournissant un accès routier praticable en tout temps à toutes les collectivités à une exception près. Le réseau routier des Territoires du Nord-Ouest comprend des routes carrossables en tout temps et des routes d’hiver, complétées par des transbordeurs de voitures et de passagers et des traverses de glace. Au Nunavut, la plupart des déplacements entre les collectivités au sein du territoire et vers l’extérieur se font par transport aérien, tandis le transport des biens et des marchandises se fait par navire ou par barge. L’éloignement géographique et les conditions de très grand froid rendent la construction et l’exploitation de l’infrastructure des transports dans la région coûteuses, et on doit reconnaître à l’échelle territoriale qu’on doit procéder à des améliorations importantes afin de satisfaire à la demande existante, suivre le rythme du développement des ressources, voire le faciliter et se préparer aux nouveaux enjeux liés aux intérêts relatifs à la souveraineté internationale. Les projets proposés de Bathurst Inlet Port and Road (le port et la route de Bathurst Inlet) et Nunavut-Manitoba Road (route devant relier le Nunavut au Manitoba) augmenteraient la capacité de servir les mines et fournirait une autre route plus courte pour le réapprovisionnement des combustibles et des marchandises des collectivités de cette région[43].

« La sûreté, la sécurité et l’intégrité environnementales du Nord reposent sur l’infrastructure des transports. Actuellement, cette infrastructure est tout à fait inadéquate pour répondre aux urgences environnementales, aux désastres naturels, aux accidents non environnementaux et aux menaces croissantes à la souveraineté du Canada. »
- Gouvernements du Yukon, des Territoires du Nord-Ouest et du Nunavut, 2008 : A Multi-Modal Transportation Blueprint for the North (Un plan de transport combiné pour le Nord).

Bâtiments : Il manque actuellement des immeubles d’habitation et des logements sociaux dans le Nord canadien. Le niveau de surpeuplement dans les appartements privées, mesuré en pourcentage des appartements abritant plus d’une personne par pièce, est nettement plus élevé au Nunavut et dans les Territoires du Nord-Ouest que dans l’ensemble du Canada (18 pour 100, 4,6 pour 100 et 1,5 pour 100 respectivement)[44]. Le niveau de délabrement des logements signalé dans la région est également remarquable. Dans l’ensemble du Canada, environ un sur treize logements occupés nécessite des réparations majeures; au Yukon, dans les Territoires du Nord-Ouest et au Nunavut, ces chiffres sont de un sur sept, un sur six et un sur cinq. De nouveaux projets de construction et des remises à neuf pourraient être entrepris au cours des prochaines décennies, stimulés par une combinaison du retrait nécessaire de capital social, les coûts de l’énergie, les tendances démographiques et le développement des ressources projeté et potentiel. Ces tendances donneront sans doute lieu à un besoin critique de construire divers immeubles, soit des résidences et des écoles, des centres communautaires, des aérogares et des hôpitaux. Les coûts de l’énergie sont un incitatif important pour les remises à neuf au Yukon, incluant des améliorations aux enveloppes de bâtiments et le recours à des combustibles de substitution pour le chauffage local axé sur la biomasse.

Communications : L’infrastructure des communications contribue à la prestation efficace de services et fournit la connectivité au monde extérieur. Pour une petite collectivité comme Gjoa Haven au Nunavut, la connectivité est essentielle. Northwestel, une société privée, est le principal fournisseur de services de communications dans le Nord canadien (de même que dans douze collectivités nordiques de la Colombie-Britannique et de l’Alberta) et le propriétaire de toute l’infrastructure des communications. L’amélioration de l’infrastructure des communications et des services connexes a le potentiel de surmonter les entraves géographiques en fournissant l’accès aux connaissances, à l’information et en perfectionnant les compétences. Il s’agit là d’ingrédients clés de la participation à une économie axée sur les connaissances[45]. L’établissement récent du Nunavut Broadband Development Corporation indique une reconnaissance croissante de la nécessité d’appuyer l’élargissement des services et le développement connexe de ce type d’infrastructure. Il s’agit d’un organisme sans but lucratif qui offre des services à large bande fiables et à coût raisonnable dans tout le territoire[46].

« L’érosion du sol constitue un enjeu important qui peut entraîner notamment une faiblesse des fondations. Nous subissons une augmentation des coûts d’ingénierie et les changements climatiques posent de sérieux défis. Nous constatons également de plus en plus de faiblesses de l’infrastructure. Si la tendance se maintient et s’intensifie, nous pourrions être forcés de changer complètement les systèmes de fondations que nous avons utilisés jusqu’à présent. »
- Participant à la réunion de la TRNEE d’octobre 2007 à Gjoa Haven au Nunavut

Tableau 11 : L’inventaire des infrastructures nordiques fait ressortir les caractéristiques de chaque région
Catégorie d’infrastructure	Yukon	Territoires du Nord-Ouest	Nunavut
TRANSPORT
Routes carrossables en tout temps (longueur)	4 800 km À l’exception des collectivités établies plus au nord (Old Crow), toutes les collectivités sont reliées au réseau routier	2 200 km Approximativement 20 % des résidents ont accès en tout temps au réseau routier; en ce moment, 65 % des résidents n’ont pas accès au réseau routier pendant deux mois de l’année, pendant la transition entre le service de transbordeur et les traverses de glace; 13 % des résidents dépendent des routes carrossables en hiver pour le transport terrestre; le reste de la population n’a aucun accès	À l’exception d’une route de 21 km entre la collectivité minière de Nanisivik et Arctic Bay, il n’existe pas d’infrastructure routière pour relier les collectivités dans ce territoire
Routes carrossables en hiver, 2008 (longueur)	Aucune route principale carrossable en hiver	1 450 km de routes publiques carrossables en hiver Plus de 570 km de chemins privés carrossables en hiver pour le développement pétrolier et gazier et le réapprovisionnement des mines	Quelques chemins privés carrossables en hiver pour réapprovisionner les mines
Aéroports, 2008 (nombre)	29 (13 aéroports et 16 aérodromes) Le gouvernement du Yukon exploite toutes les installations.	27 aéroports communautaires et plusieurs bandes d’atterrissage semi-privées	Toutes les collectivités (26) dépendent du système de transport aérien pour leurs besoins essentiels. Seuls deux aéroports ont des pistes pavées
Infrastructures maritimes, 2008	Aucune infrastructure maritime (les ports de l’Alaska sont un lien stratégique)	Système de réapprovisionnement train/camion à barge pour les collectivités et les exploitations industrielles. Quatre collectivités dépendent de ce système de réapprovisionnement pour les marchandises en vrac. L’infrastructure appartient à l’entreprise privée	Toutes les collectivités ont des sites d’échouage sur une plage. Le seul port existant n’est pas relié à une collectivité
BÂTIMENTS
Habitation, 2006 (nombre de maisons privées)	12 610 ~30 % en location	14 235 ~50 % en location	7 855 ~80 % en location
COMMUNICATIONS
Radio à micro-ondes (longueur), câble de fibre optique (longueur), satellite (nombre de collectivités)	Northwestel, une société privée, est le principal fournisseur de service et le propriétaire de l’infrastructure de communications. L’infrastructure comprend un réseau radio à micro-ondes de 7 354 km, un réseau de fibre optique de 3 250 km desservant le sud du Yukon et des Territoires du Nord-Ouest, et des services de satellite desservant 43 collectivités (toutes les collectivités du Nunavut de même que les collectivités du nord et de l’est des Territoires du Nord-Ouest).
ÉNERGIE
Barrages hydroélectriques	4 grands barrages	5 grands barrages ~75 % de l’énergie produite provient de cette source	Sans objet (toute l’électricité provient de l’importation de combustibles fossiles)
Centrales au diesel	19	26	27 centrales autonomes au diesel dans 25 collectivités; le fournisseur est Qulliq Energy Corporation (propriété du gouvernement du Nunavut)
Transport de l’énergie	2 lignes de transport de l’électricité; 1 pipeline de gaz naturel (prenant sa source dans les Territoires du Nord-Ouest, captant du gaz de trois puits du Yukon pour acheminer le gaz en Colombie-Britannique)	2 lignes de transport de l’électricité 1 pipeline principal allant de Norman Wells à l’Alberta	Sans objet
STRUCTURES DE CONFINEMENT
Mines en exploitation (pour simplifier, le nombre de structures de confinement correspond au nombre de mines)	1	4	1 en construction
Mines fermées (pour simplifier, le nombre de structures de confinement correspond au nombre de mines)	13	32-33	6
Sources : Northern Connections (2008); Northwestel (2007); Statistique Canada — Recensement de 2006 —Profil des collectivités; Nunavut Housing Corporation (2004); Conseil de la fédération (2007) — Production et transport de l’énergie; Gouvernement du Yukon — Energy Solutions Centre; M. Burke, Étude géologique du Yukon; R. Silke, NWT and Nunavut Chamber of Mines, et NWT Geoscience Office (2008).

Énergie : La production d’énergie dans les trois territoires provient d’un nombre limité de sources. La production hydro-électrique est la source dominante de production d’énergie au Yukon et dans les Territoires du Nord-Ouest, le reste provenant d’unités alimentées au diesel et au gaz naturel. Le Nunavut compte presque entièrement sur le pétrole, le diesel et d’autres combustibles fossiles importés pour ses besoins énergétiques. La dépendance à ces sources pour les besoins d’électricité se maintiendra probablement, étant donné que le branchement des collectivités éloignées à un système central d’électricité est inabordable. Dans les collectivités nordiques où le carburant diesel est la source de toute l’énergie électrique, l’intégrité de la centrale et de son dépôt d’approvisionnement en carburant est essentielle à la santé humaine et à la sécurité. L’énergie éolienne et solaire représente une quantité minimale de l’énergie produite dans le Nord canadien, bien qu’un programme du gouvernement du Canada soit en vigueur pour appuyer la croissance des énergies de remplacement à petite échelle[47]. L’analyse d’options visant à augmenter l’intérêt à l’égard des sources d’énergie renouvelables fait également partie des stratégies énergétiques des territoires[48]. L’infrastructure énergétique du Nord comprend également des contenants de combustibles souterrains et en surface, des lignes de transport d’électricité et des réseaux de distribution isolés, ainsi que des oléoducs et des gazoducs au Yukon et dans les Territoires du Nord-Ouest. L’encadré 3 ci-dessous aborde brièvement les défis que posent la planification, la conception, la construction et la maintenance des structures linéaires sur un terrain pergélisolé. L’infrastructure énergétique du Nord est susceptible de croître à l’avenir, principalement pour exporter du pétrole, du gaz naturel et de l’électricité aux marchés du Sud (consulter le chapitre 2).

ENCADRÉ 3: Le pergélisol instable représente un risque pour les structures linéaires telles que les pipelines d’énergie

La conception, la construction et la maintenance de structures linéaires, telles que les pipelines d’énergie, sur un terrain pergélisolé représentent des défis importants et des risques économiques, environnementaux et sociaux connexes. À l’origine, dans les années 1970, les initiateurs du projet du pipeline de la vallée du Mackenzie ont fait oeuvre de pionniers au plan technique en matière de conception, de construction et d’exploitation de pipelines. Certaines de leurs méthodes techniques ont été intégrées au projet de pipeline de Norman Wells, le premier pipeline d’énergie canadien enfoui dans un terrain pergélisolé. Le pergélisol peut s’avérer problématique pour quelques raisons. Il est isolé par une « couche active » de sol et de matière organique qui fond tous les étés et gèle pendant l’hiver. La construction et l’exploitation d’un pipeline peuvent perturber cette couche, transférant la chaleur et causant progressivement plus d’accumulation d’eau, de fonte et d’érosion chaque été. La perturbation peut être attribuable au creusage d’une tranchée pour installer le pipeline au départ. La construction pendant l’hiver et l’isolation de la tranchée du pipeline à l’aide d’une matière comme des copeaux de bois sont des mesures pour aborder ce problème. Un pipeline fonctionnant à des températures normales émet aussi de la chaleur au sol gelé qui l’entoure. Le refroidissement des hydrocarbures à des températures inférieures à zéro est une façon de régler la question de la transmission de la chaleur, et c’est là la méthode utilisée dans le pipeline de Norman Wells. Un autre défi consiste à assurer l’intégrité du pipeline. Le refroidissement des hydrocarbures, par exemple, est un problème pour des portions des pipelines reposant sur un pergélisol discontinu et des zones non gelées. Dans ces parties, l’effet d’un pipeline refroidi serait de recueillir l’humidité et de causer la formation de lentilles de glace, exerçant une pression sur le pipeline lui-même (soulèvement par le gel) et augmentant la possibilité d’une rupture du pipeline. Dans le cas de Norman Wells, on a déployé un effort important à limiter le soulèvement par le gel lors des transitions entre les terrains gelés et les terrains non gelés.

Sources : Ressources naturelles Canada - Commission géologique du Canada – Pipeline de Norman Wells Recherche : (http://gsc.nrcan.gc.ca/permafrost/pipeline_f.php); B. Page (1986).

Structures de confinement : des barrages de terre – des structures de confinement dans des dépressions naturelles – ont plusieurs fonctions pendant le cycle de vie des opérations minières, incluant la retenue des résidus miniers et des déchets industriels, la protection des approvisionnements en eau et la retenue des résidus miniers solides après la fermeture des mines[49]. Dans les cas où les barrages reposent sur le pergélisol, le dégel pourrait menacer la fondation du barrage et entraîner une fuite. Les changements dans les précipitations, tant les moyennes que les extrêmes, nuisent également au bon fonctionnement de ces structures. Les structures compromises comportent des risques sociauxet environnementaux importants en raison de la nature toxique de certains de leurs contenus. Les structures les plus à risque sont celles liées aux mines qui sont déjà fermées, parce que leur gestion comporte moins de souplesse. Les nouvelles structures de confinement suivent l’ouverture de nouvelles mines. En raison de l’exploration extensive en cours dans les trois territoires et de la demande mondiale croissante de produits de base, les nombres de ce type d’infrastructure sont susceptibles d’augmenter de façon marquée au cours des prochaines années. Dans tout le Nord canadien, douze projets d’exploitation minière font présentement l’objet d’un examen réglementaire et 200 sont à l’étape de l’exploration.

3.3 Évaluation de la vulnérabilité des infrastructures et des collectivités nordiques

Les répercussions directes du changement climatique peuvent toucher de façon importante la conception, la maintenance et l’ensemble de la gestion de l’infrastructure du Nord canadien. Ces répercussions directes comprennent des températures plus élevées, des changements de la quantité, du moment et du type de précipitations, la diminution de la glace marine, les changements des caractéristiques du régime hydraulique, la dégradation du pergélisol et les changements aux autres systèmes glaciaires, ainsi que l’érosion côtière et l’activité cyclonique croissantes. Comme on l’a vu précédemment, les conditions du pergélisol influencent énormément le choix des systèmes de fondation. Afin d’aborder le réchauffement et la dégradation du pergélisol au fil du temps, il faut concevoir des systèmes en mesure de résister aux conditions prévues et ayant la souplesse nécessaire pour être rajustés par exemple par le reconditionnement des technologies de refroidissement artificiel ou la capacité de remettre les structures à niveau à la suite d’un tassement différentiel. Parmi les autres options, on trouve l’acceptation d’un rendement sous-optimal et le retrait prématuré de la structure.

Pour illustrer davantage ces risques, examinez l’interaction entre les effets du changement climatique sur les systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air (CVCA) et les choix opérationnels et de gestion. Les températures plus élevées peuvent exiger l’installation de systèmes de refroidissement dans certains immeubles augmentant ainsi les coûts de construction et d’exploitation, de même que la demande énergétique en été. Dans les grands immeubles où la responsabilité des éléments du système de l’immeuble incombe à de nombreuses parties, les décisions relatives à la conception, si elles ne sont pas prises globalement, peuvent entraîner des résultats sous-optimaux. Des précipitations et de forts vents plus intenses et plus fréquents influencent également les décisions relatives à la conception des structures et aux matériaux de construction, nuisant aussi à la sécurité des immeubles ainsi qu’à la durabilité de leur enveloppe et de leur façade.

À vrai dire, les pratiques d’exploitation et de maintenance influent de façon importante sur la vulnérabilité des infrastructures. Cette constatation a été faite par la première Évaluation nationale de la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques qui a mis l’accent sur le changement climatique, comme étant un facteur qui menace la résilience des infrastructures (voir encadré 4). Des exemples indiquent que les pratiques d’exploitation et de maintenance en cours peuvent compromettre l’intégrité de la structure et de l’enveloppe d’un bâtiment, même si la conception et la construction initiales sont adéquates. Par exemple, un bouleau qui avait poussé pendant cinq ans dans le revêtement d’étanchéité de l’immeuble de l’Assemblée législative du Yukon n’était pas attribuable aux conditions du changement climatique, mais met en lumière les problèmes d’exploitation et de maintenance qui rendent l’infrastructure susceptible de défaillance aujourd’hui. Le changement climatique peut augmenter la nécessité de porter une attention continue à la maintenance.

ENCADRÉ 4: La première Évaluation nationale de la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques met l’accent sur les menaces à la résilience des infrastructures

Ingénieurs Canada (le Conseil canadien des ingénieurs) et ses partenaires ont publié en 2008 la première Évaluation nationale de la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques. Fondée sur une série d’études de cas portant sur différents types d’infrastructure, l’évaluation a tiré les conclusions suivantes pour le Canada : La vulnérabilité de l’ingénierie aux changements climatiques de certains éléments des infrastructures est très élevée Des outils améliorés sont nécessaires afin d’orienter le jugement professionnel Les données manquantes sur les infrastructures sont une vulnérabilité de l’ingénierie. On doit améliorer les données climatiques, l’élaboration de valeurs de conception climatique à jour et améliorées et les projections relatives aux changements climatiques utilisées pour l’évaluation de la vulnérabilité de l’ingénierie et la conception des infrastructures. Les méthodes de conception doivent être améliorées Le changement climatique est un facteur qui diminue la résilience L’évaluation de la vulnérabilité de l’ingénierie exige des équipes multidisciplinaires

Les répercussions du changement climatique, combinées aux caractéristiques régionales et communautaires ainsi qu’aux forces sociales et économiques, peuvent amplifier les risques existants et en créer de nouveaux. À titre d’exemple, l’incitation à accroître les ressources économiques régionales afin d’améliorer les options de logement et les services de santé est un élément puissant pour attirer les investissements dans le potentiel énorme du développement des ressources que le changement climatique contribue à rendre accessible. Cependant, le rythme de ce développement pourrait dépasser la planification prudente et l’évaluation des risques appropriée. La perspective d’un développement rapide pourrait également inciter à accélérer les processus réglementaires avec des effets de longue durée pour les collectivités. Les processus rapides réduisent la probabilité de respecter les normes de construction ou d’apporter des ajustements axés sur l’avenir dans la conception et la construction de l’infrastructure, comme la prise en compte du changement climatique prévu. Par conséquent, une infrastructure conçue et construite hâtivement pour faciliter un boom de développement des ressources pourrait représenter un actif vulnérable dès le départ.

Le legs des booms des ressources se fait déjà sentir dans le Nord canadien. À titre d’exemple, la ville de Faro au Yukon fait face à la gestion d’un important stock d’infrastructures abandonnées et exposées aux conditions climatiques depuis plus de dix ans, depuis la fermeture définitive de la mine de Faro. Les services publics de la ville étaient conçus pour une collectivité dix fois plus importante que celle qu’ils desservent actuellement et coûtent cher à maintenir. Cette situation limite les investissements dans d’autres secteurs d’infrastructure prioritaires, dont la concentration de ressources supplémentaires pour améliorer la résilience des infrastructures au changement climatique.

Le tableau 12 résume les risques et les occasions potentiels que le changement climatique représente pour l’infrastructure nordique, qui ont été soulignés dans l’évaluation canadienne de 2008 des impacts du changement climatique et de l’adaptation.

TABLEAU 12 : Risques et possibilités que présente le changement climatique
Secteur	Exemple de risque/possibilité
Infrastructure (en général)	À court terme, les effets de la perturbation du sol et de la construction sur le pergélisol présentent plus de risques que le changement climatique. Les structures construites avant les années 1990, celles reposant sur un sol riche en glace et celles construites sur des fondations peu profondes courent un plus grand risque. On commence à tenir compte des effets du changement climatique sur le cycle de vie dans la conception technique des nouvelles structures d’importance. Risques découlant des changements aux régimes de précipitations (par ex. : neige, pluie, pluie verglaçante) et aux systèmes d’eau douce (par ex. : exposition aux inondations) et des changements aux régimes de gel/dégel (par ex. : exposition aux embâcles) Les risques accrus de feux de végétation ont des répercussions négatives sur divers genres d’infrastructure, notamment les maisons dans les villes et les tours de communications dans les régions éloignées.
Transport (routes carrossables l’hiver)	Fiabilité réduite des routes carrossables l’hiver dont les répercussions sont notamment des perturbations de la chaîne d’approvisionnement pour les exploitations minières, une perte d’accès aux collectivités éloignées qui dépendent de réseaux routiers carrossables l’hiver. Pression de construire des routes quatre saisons
Transport (maritime)	Possibilité de nouveaux couloirs de navigation dans l’Arctique, prolongation de la saison d’expédition des marchandises l’été; les glaces continuent d’être un danger l’hiver au cours des prochaines décennies La circulation accrue de gros navires par la baie d’Hudson et la mer de Beaufort représente des risques pour les collectivités côtières et les petits bateaux.
Transport (eau douce)	Possibilité d’une saison d’expédition des marchandises plus longue pour les barges du Mackenzie, dépend du niveau optimal des lacs et rivières Fiabilité réduite des systèmes de transport fluvial pour le réapprovisionnement en raison d’un faible niveau d’eau
Énergie (développement hydroélectrique)	Défis à relever pour répondre à la demande accrue concernant un entreposage naturel changeant Risques d’exploitation (inondation) liés aux changements des régimes rivière-glace et à la formation d’embâcles
Énergie (pétrole et gaz)	Risques d’exploitation pour les activités d’exploration (par ex. : les effets sur le forage en mer de l’action accrue des vagues et des tempêtes plus nombreuses) Risque de libérer des résidus de forage lié à la fonte du pergélisol et à l’instabilité du sol Risques pour l’intégrité des structures linéaires, notamment les pipelines de pétrole et de gaz, connectées aux différents établissements construits sur le pergélisol Potentiel d’exploration accru dans des conditions de glace marine réduite
Mines	Perturbation de la chaîne d’approvisionnement en raison de la disponibilité réduite des routes carrossables l’hiver Risque de libérer de la roche stérile et des rebuts de broyage des structures de confinement, lié à la fonte du pergélisol et à l’instabilité du sol Un nouveau port en profondeur (Bathurst Inlet) et le réseau connexe de routes en gravier peuvent présenter une possibilité de croissance
Source : Furgal et Prowse (2008)

La recherche de la TRNEE a révélé des objets précis de préoccupations pour les nordistes et un certain nombre de cas où la vulnérabilité de l’infrastructure actuelle et des industries et des populations que ces systèmes desservent est déjà évidente. En particulier, six impacts du climat doivent entrer en ligne de compte :

• des températures plus élevées et l’évolution des configurations des précipitations, incluant la neige et la pluie verglaçante;
• la dégradation du pergélisol;
• les inondations et les changements des débits liquides des cours d’eau;
• la perte de la glace marine et l’érosion côtière;
• les fluctuations extrêmes des régimes météorologiques;
• les feux de friches.

Ces impacts climatiques sont liés aux cinq catégories d’infrastructure déjà abordées :
le transport, les bâtiments, les communications, l’énergie et le confinement.

Les températures plus élevées et l’évolution des configurations des précipitations

• La hausse des températures et l’évolution des configurations des précipitations peuvent toucher tous les types d’infrastructure et les services connexes. La hausse des températures provoque l’augmentation de l’humidité, causant des surcharges de neige et de glace, une humidité plus élevée (brouillard) et des modifications au rapport neige-pluie. Le brouillard nuit aux voyages aériens et entraîne des niveaux d’humidité plus élevés, ce qui contribue à la détérioration accrue et à la hausse des coûts de maintenance des pistes des aéroports. Dans certains secteurs du Nord
  canadien, l’infrastructure des bâtiments, de l’énergie et des communications a été conçu et construite pour de faibles précipitations de neige et dans d’autres parties de la région, l’infrastructure est exposée à d’importantes surcharges de neige en raison de la formation de bancs de neige. Les quantités de neige accrues et les températures plus élevées causent des épisodes de pluie verglaçante et la pluie sur la couverture de neige existante provoque déjà la défaillance de l’infrastructure. La neige est aussi plus mouillée et, par conséquent, plus lourde.
  
  
• Les températures plus élevées entraînent des saisons plus courtes de routes d’hiver. L’industrie minière, qui est un utilisateur important des chemins d’hiver, peut être en mesure de s’adapter à leur disponibilité réduite en concentrant l’expédition des approvisionnements dans une saison plus courte ou en considérant des routes toutes saisons, bien qu’à un certain coût. Les collectivités nordiques, particulièrement dans les Territoires du Nord-Ouest, peuvent aussi être en mesure de s’adapter, mais il est possible que les coûts de livraison des aliments et d’autres approvisionnements soient plus élevés. La mine de diamants Diavik a dû prendre des mesures de
  compensation coûteuses pour les routes de glace qui n’ont pas gelé suffisamment pour permettre un réapprovisionnement. En mai 2006, l’entreprise a eu recours à un gros hélicoptère pour transporter du matériel lourd en plan à sa mine à 300 kilomètres au nord-est de Yellowknife. La réduction de la dépendance des biens provenant de fournisseurs éloignés peut augmenter la capacité de faire face à la situation et la résilience. À titre d’exemple, la réduction de la demande
  de combustibles fossiles par les collectivités et les mines, soit par l’efficacité énergétique ou des applications d’énergie renouvelable en tant qu’option d’adaptation, comporte quelques avantages. Elle diminue les risques liés au transport et à l’entreposage du combustible, diminue la dépendance de ressources qui peuvent devenir de plus en plus imprévisibles à obtenir et offrir la possibilité de
  réduire les GES.
  
  
• Les cycles de gel-dégel sont un autre impact du changement climatique qui touche différents types d’infrastructure. À Gjoa Haven au Nunavut, les cycles alternatifs de températures chaudes et froides, conjugués aux épisodes de pluie, ont contribué à l’effondrement d’une digue en 2005. À Inuvik, dans les Territoires du Nord-Ouest, les cycles de gel-dégel ont contribué à l’effondrement du sol à l’aéroport, nécessitant des réparations d’urgence en hiver. La température plus chaude en hiver entraîne aussi un phénomène connu dans les Territoires du Nord-Ouest sous l’appellation
  de débordement et de glaciation au Yukon. Plus habituel dans les petits cours d’eau, ce phénomène fait allusion à l’eau de fonte coulant sur les rivières et les routes gelées et qui gèle subséquemment à la surface.
  
  
• La formation d’embâcles et la débâcle inhabituelle de glace de rivière endommagent sérieusement les infrastructures. En 2009, de gros blocs de glace de rivière se sont dirigés autour et sur les structures des régions de Dawson et de Faro au Yukon, et d’Eagle en Alaska, causant des dommages importants. Les risques liés aux inondations saisonnières et aux embâcles le long des principaux lits de rivières et côtes sont d’importantes considérations dans le choix des sites et l’exploitation
  des installations industrielles. La conception d’îles artificielles pour la production pétrolière à Norman Wells, dans les Territoires du Nord-Ouest, a tenu compte des niveaux d’eau élevés causés par les embâcles le long du fleuve Mackenzie.

Dégradation du pergélisol

• Les collectivités qui comptent sur les pistes des aéroports et les routes toutes saisons sont susceptibles de connaître des coûts d’entretien sans cesse croissants en raison de la perte graduelle de l’intégrité des structures[50]. Les tours de télécommunications et l’infrastructure de la transmission d’énergie situées dans des régions pergélisolées éloignées deviennent de plus en plus exposées à des risques de défaillance et, étant donné que l’accessibilité peut également s’avérer un problème et que le coût de la redondance est prohibitif, la menace que constitue ce
  danger deviendra de plus en plus importante.
  
  
• Les pipelines d’énergie construits sur des terrains pergélisolés pourraient être exposés à une rupture ou à une fuite si les protocoles de conception et de maintenance ne tiennent pas compte de la possibilité de dégel du pergélisol, au tassement connexe et au soulèvement par le gel[51]. Le dégel du pergélisol et les cycles de gel-dégel représentent également des défis pour la sécurité à long
  terme des réservoirs de stockage des combustibles souterrains. La stabilité et l’intégrité des réservoirs sont essentielles afin d’empêcher les fuites de combustibles et les incendies. Les gouvernements et les assureurs offrent des mesures incitatives aux propriétaires des réservoirs de stockage souterrains afin qu’ils passent à des applications plus sûres et plus fiables.
• L’intégrité des structures de confinement érigées sur des fondations gelées peut être à risque au cours des cinq prochaines décennies, à moins de procéder à des remises à neuf des thermosiphons existants ou à l’installation de nouveaux systèmes. L’émission de substances toxiques provenant de structures de confinement, telles que les étangs de résidus miniers, pourrait être désastreuse aux plans social et environnemental, causant une dégradation irréversible des habitats sensibles et
  des répercussions sur la santé humaine.

Inondations et changements des débits liquides des cours d’eau

• La possibilité d’inondations croissantes est une préoccupation pour les collectivités situées sur les plaines inondables. L’emportement par les eaux peut toucher les autoroutes, comme on l’a déjà observé le long de certaines parties de l’autoroute Dempster au Yukon. Au Yukon, les câbles à fibres optiques pour les systèmes de communications sont situés le long des autoroutes adjacentes aux rivières et des secteurs importants sont exposés aux inondations.
  
  
• Le déplacement des collectivités est une option pour faire face aux inondations et à la dégradation des berges persistantes. La collectivité d’Aklavik, dans les Territoires du Nord-Ouest, située sur les berges du canal Peel, a subi une érosion grave, une dégradation du pergélisol et une inondation désastreuse dans les années 1950. Cette situation a poussé le gouvernement du Canada à construire le peuplement d’Inuvik et à déplacer la collectivité vers un endroit ayant moins de risque d’inondation avec un succès mitigé. Plusieurs centaines de membres de la collectivité sont demeurés à Aklavik, reliée actuellement à Inuvik et à d’autres collectivités par des chemins d’hiver et un accès aérien.
  
  
• Des inondations et des ruissellements accrus contribueront à l’envasement attribuable à l’érosion. Les collectivités sur les plaines inondables peuvent subir une augmentation des coûts de maintenance de l’infrastructure des rivières en raison d’un envasement accru. Les collectivités qui comptent sur le transport par voie d’eau peuvent constater un envasement accru des chenaux navigables entraînant des difficultés d’accès des navires ou des barges et peuvent exiger des dépenses en
  immobilisations supplémentaires pour le dragage. L’envasement ou la diminution des débits d’eau ont déjà perturbé la navigation à certains endroits. La rivière Porcupine, à Old Crow au Yukon approvisionnait autrefois la ville, mais l’envasement de bas niveaux d’eau en été a causé des restrictions graves au trafic des navires.

Perte de glace marine et érosion côtière

• Les collectivités côtières ont observé la perte de glace marine, une plus grande action des vagues et l’érosion consécutive des côtes. Conjugués à l’instabilité du sol attribuable à la dégradation du pergélisol, l’intensification des ondes de tempête liées aux niveaux de la mer plus élevés, les changements d’intensités et de trajectoires des tempêtes et la perte de glace marine peuvent forcer le déplacement de collectivités entières dans l’avenir. Tuktoyaktuk, dans les Territoires du Nord-Ouest, une collectivité de moins de 1 000 habitants située au bord de l’océan Arctique, a subi
  l’un des rythmes les plus rapides d’érosion côtière et de fonte du pergélisol au Canada, estimées à environ deux mètres par année. Déjà, on a dû déplacer une école locale et le quartier général de la Gendarmerie royale du Canada plus loin dans l’arrière-pays lorsque le littoral a été emporté. La collectivité a dépensé presque 6 millions de dollars au cours des 10 dernières années pour transporter des roches afin de protéger le littoral.

Fluctuations extrêmes des régimes météorologiques

• Les tempêtes sont susceptibles de devenir plus fréquentes et plus intenses et, avec les hivers plus mouillés et plus chauds, les habitants du Nord pourraient faire face à des tempêtes de neige plus violentes. De nouvelles preuves provenant des collectivités annoncent la vulnérabilité des bâtiments à de telles tempêtes. Plus de 20 pour 100 des immeubles d’accès public dans les Territoires du Nord-Ouest sont à risque ou ont été solidifiés afin de tenir compte du risque accru d’effondrement
  du toit attribuable à des tempêtes de neige.
  
  
• En 2003, une puissante action des vagues poussées par des vents forts à Hall Beach, une collectivité d’environ 650 habitants située sur la péninsule Melville, a endommagé la structure de l’ouvrage de contrôle de l’érosion récemment érigé. Des réparations d’urgence à cette structure ont dû être effectuées afin de protéger les maisons à proximité immédiate.
  
  
• En 2008, la fonte des neiges et une chute de pluie intense pendant deux jours ont provoqué une inondation à Pangnirtung au Nunavut, causant l’érosion du terrain pergélisolé dans un secteur supportant des structures de ponts. Cet événement a endommagé deux ponts et des routes de glace, empêchant l’accès de la collectivité aux services essentiels.

Feux de friches

• Un changement climatique est susceptible d’affecter les tendances des perturbations forestières, telles que les feux de friches et les pullulations d’insectes, et il s’agit là d’une préoccupation importante pour l’infrastructure communautaire au-dessous la limite forestière. Le secteur des communications reconnaît qu’il s’agit d’une question grave pour les stations des faisceaux hertziens. De même, dans le secteur énergétique, les structures de bois risquent d’être détruites par le feu de
  même que par les infestations d’insectes.
  
  
• Une interruption des services de communications provoquée par des feux de friches est importante en raison du manque de redondance des systèmes. À Inuvik, dans les Territoires du Nord-Ouest, par exemple, le réseau de distributeurs automatiques de billets et des systèmes d’information des banques comptent sur le rendement continu d’une tour de télécommunications. Si celle-ci tombe en panne, il est possible qu’on tarde à la réparer et, par conséquent à rétablir le service, parce que les techniciens de la tour habitent à l’extérieur de la ville.
  
  
• En 2004, une saison record pour les incendies de forêt dans le centre du Yukon a aggravé les changements dans la sensibilité du sol pergélisolé, entraînant un grand nombre de glissements de terrain dans la région de Dawson. Ces glissements ont compromis les routes de transport de la région et considérablement endommagé les structures des bâtiments.

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Notes

43 Pour obtenir de plus amples renseignements sur ces projets, consulter les sites Web suivants : http://www.nu-mbrss. snclavalin.com/ et http://www.nunalogistics.com/projects/clients/bathurst/index.html.

44 Statistique Canada – Recensement de 2006 – Profils communautaires.

45 Selon l’OCDE, les caractéristiques d’un économie axée sur les connaissances incluent les tendances dans les économies avancées vers une plus grande dépendance des connaissances, de l’information et des niveaux de compétence élevés, en raison
de la nécessité accrue des secteurs public et privé d‘y avoir accès rapidement.http://stats.oecd.org/glossary/detail.asp?ID=6864 , le 23 avril 2009.

46 Pour de plus amples renseignements, consulter le site Web suivant : http://www.nunavut-broadband.ca/access.htm

47 Pour obtenir de plus amples renseignements sur le Programme écoÉNERGIE pour les collectivités autochtones et nordiques, consulter le site Web suivant : (http://www.ainc-inac.gc.ca/enr/clc/pra/ovr-eng.asp.

48 Consulter la Stratégie énergétique du Yukon : (http://www.emr.gov.yk.ca/energy/energy_strategy.html), le Cadre des priorités énergétiques des Territoires du Nord-Ouest (http://www.iti.gov.nt.ca/energy/EnergyPrioritiesFramework.shtml et la Stratégie énergétique du gouvernement du Nunavut : (http://www.gov.nu.ca/documents/energy/EnergyStrategy_ENG.pdf.

49 Bien que la recherche de la TRNEE se soit concentrée sur les structures de confinement pour les applications minières, d’autres types existent, dont des installations pour les déchets solides et des bassins de stabilisation des eaux usées.

50 La dégradation du pergélisol peut endommager l’infrastructure du transport dans les régions nordiques de certaines provinces. À Tasiujaq, dans la baie d’Ungava au Québec, la dégradation du pergélisol a entravé l’utilisation de la piste d’atterrissage de l’aéroport, ce qui a rendu difficile l’accès à des biens et services essentiels pour la collectivité, notamment des aliments et des services de nature médicale. (Bourque et Simonet, 2008).

51 D’autres structures linéaires peuvent être amoindries par la dégradation du pergélisol, par exemple les rails de chemin de fer comme celles qui desservent le port de Churchill au nord du Manitoba. Le maintien de la dégradation du pergélisol augmentera les frais d’exploitation et d’entretien et pourrait entraîner la nécessité de remplacer l’infrastructure plus tôt que prévu. (Sauchyn et Kulshreshtha 2008).