• Un floe pluriannuel, d’environ un demi-kilomètre de diamètre, dans le détroit de Nares entre l’île d’Ellesmere et le Groenland (Photo : Michelle Johnston NRC-CRNC)

La glace marine arctique ne pardonne pas. Elle peut se briser soudainement et vous abandonner sur un floe, écraser un navire traditionnel comme une coquille d’œuf et causer des dégâts sur une structure en mer mal conçue.

Mais au fil du réchauffement climatique, il y a moins de glace marine arctique. Le Nord sera-t-il maintenant plus accueillant pour l’exploitation des installations de forage en mer, des turbines éoliennes ou des centrales marémotrices? Selon Michelle Johnston, Agente du Conseil de Recherches au Conseil national de recherche, une couverture de glace moindre peut au contraire accroître le risque. Ses recherches aident les ingénieurs à concevoir des structures pouvant résister aux pires assauts de la glace.

Johnston et son équipe étudient les « hummocks » pluriannuels. « Il s’agit de structures de glace extrêmes dont l’épaisseur peut dépasser les dix mètres et qui constituent la glace marine la plus dangereuse », dit Johnston. C’est l’un de ces hummocks, dans la mer de Beaufort en avril 1986, qui a exercé la plus grande pression jamais mesurée sur une installation de forage en mer, alors que la banquise dans sa lente avancée l’a fait percuter la structure avec une force écrasante.

Les hummocks se forment quand les glaces marines, en mouvement perpétuel en raison des marées, des courants et des vents, entrent en collision et s’empilent pour créer des crêtes de pression abruptes — le fléau des voyageurs de l’Arctique qui doivent manœuvrer motoneiges ou traîneaux à chiens pour les contourner ou passer par-dessus. Si une crête survit à l’été, la nouvelle glace marine et, éventuellement, de nouvelles crêtes de pression, se formeront autour. Quand la glace survit à deux étés, elle devient pluriannuelle et se caractérise par sa dureté et sa solidité importantes. Les structures les plus extrêmes se forment par l’association de plusieurs crêtes pluriannuelles pour créer un grand champ dense d’hummocks.

« Si possible, les navires évitent la glace pluriannuelle », explique Johnston. « Habituellement, par beau temps, on peut apercevoir du pont [d’un navire] les structures composées d’hummocks pluriannuels et on s’efforce à tout prix de les éviter. »

Évidemment, les installations immobiles en mer n’ont pas cette option. Et quand la couverture de glace est moindre l’été, les vents et les courants ont plus d’espace pour exercer leurs effets sur la glace restante, y compris les hummocks pluriannuels, qui vont entrer en collision avec tout obstacle.

« Nous devons comprendre le comportement de ces structures [de glace] extrêmes », dit Johnston, « pour aider les ingénieurs à concevoir des structures aptes à résister aux forces gigantesques qu’elles peuvent exercer. »

À cette fin, de concert avec son équipe, elle a créé de nouveaux outils pour sonder les profondeurs de la glace pluriannuelle et mesurer température, résistance et salinité. « Nous avons mesuré des épaisseurs de glace pouvant atteindre 21 mètres », dit-elle. « Et nous avons mesuré les propriétés de deux hummocks pluriannuels de 12 mètres de la crête à la quille — les deux seuls hummocks dont la résistance a été mise à l’épreuve à une telle profondeur sur le terrain. »

« Ces deux hummocks se composaient de glace extrêmement résistante », ajoute-t-elle. « Cela constitue une excellente référence pour déterminer la pression à laquelle une installation doit résister. De tels hummocks ne sont aucunement chose rare dans l’Arctique. »

Les recherches de Johnston sont sans égal de par le monde et on intègre souvent ses résultats aux codes internationaux destinés aux structures en mer, où ils contribuent à hausser les normes de matériaux et de conception en vue d’accroître la résistance aux assauts de la glace. Même avec le réchauffement climatique et les caractéristiques changeantes de la glace, il y aura toujours de la glace dans l’Arctique — y compris de la glace extrêmement dangereuse — dans un avenir prévisible.

Voici le plus récent numéro d’une série de blogues portant sur les questions polaires et la recherche connexe présentée par Canadian Geographic et Savoir polaire Canada, un organisme du gouvernement du Canada qui vise à approfondir les connaissances du Canada relatives à l’Arctique et à fortifier le leadership canadien en ce qui concerne la technologie et la science polaires. Pour en apprendre davantage, visitez canada.ca/fr/savoir-polaire.