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En canot sur le fleuve gelé pour étudier la banquise

Vue aérienne d'un canot naviguant dans les eaux glacées du fleuve Saint-Laurent.
Le canot et les chercheurs dans la baie, filmés par leur drone. Photo: Gracieuseté - Dany Dumont/UQAR
Jean François Bouthillette

C'est en canot à glace, sur le fleuve Saint-Laurent gelé, qu'on étudie la danse complexe des vagues et de la banquise. Les données qu'on arrive à y récolter viennent préciser les modèles de prévision des glaces.

Une petite équipe de l’Université du Québec à Rimouski (UQAR) vient plusieurs fois par hiver dans la baie du Ha! Ha!, dans le parc national du Bic. La beauté de l'endroit est à couper le souffle, comme le froid mordant de cette journée de mars. La baie est presque complètement couverte de glace.

« On a trouvé un peu par hasard que ce site magnifique était un laboratoire naturel pour nous », explique le professeur Dany Dumont.

Avec son équipe, il peut en effet y étudier, sans devoir se rendre en Arctique, la zone marginale – cette frange de la banquise où les vagues et la glace interagissent, font et défont la croûte gelée qui couvre les océans polaires – comme elle couvre cette baie, l’hiver.

Cette zone est encore bien mystérieuse, même pour les scientifiques qui étudient les mers glaciales. C’est que les phénomènes physiques qui s’y produisent sont complexes et encore peu documentés.

Pour remédier au problème, Dany Dumont a d’abord installé une caméra au sommet du pic Champlain, qui domine la baie, pour enregistrer les mouvements de la banquise en continu.

Cependant, des données importantes manquaient, qu’il ne pouvait récolter que de tout proche : l’épaisseur de la glace, la consistance du frasil – cette barbotine mouvante qui court en dessous et l’alimente – et l’amplitude des vagues qui animent toute cette masse.

Rien de mieux que d’y aller

Le chercheur a alors eu l’idée d’emprunter un canot à glace à l’équipe de compétition de l’UQAR pour aller faire des relevés. Un engin fait pour naviguer sur le fleuve l’hiver, adopté par des sportifs depuis quelques années.

« C’est bien un canot de compétition, qu’on a récupéré et adapté pour nos besoins, explique le professeur. On a retiré les bancs et les avirons, qui servent à naviguer en eau libre, pour les remplacer par de simples pagaies, ce qui nous donne plus de place pour tout l’équipement scientifique. »

Cinq personnes – scientifiques, étudiants et auxiliaires de recherche, amis canoteurs, occasionnellement journaliste – font avancer l’embarcation en « trottant » : une jambe dans le canot, l’autre qui pousse sur la glace, comme sur une trottinette. En cadence, pour avoir une chance de faire se mouvoir la nef scientifique de 1000 kilos sur une surface parfois rugueuse et inégale, parfois lisse comme une patinoire, parfois friable ou molle comme une barbotine géante!

Trois personnes vêtues chaudement avec des manteaux d'hiver poussent un canot sur la glace.L’équipage au travail dans la baie Photo : Radio-Canada / Jean François Bouthillette

Régulièrement au cours de l’hiver, les membres de l’équipe font ainsi des relevés à certains points précis de la baie, suivant le GPS et poussant leur embarcation à la force des cuisses.

À l’aide de pics, de scies et de bâtons gradués, ils prennent des mesures d’épaisseur et notent les caractéristiques physiques de la glace et du frasil qu’ils trouvent à tous les niveaux.

Ils utilisent aussi des bouées électroniques équipées d’accéléromètres pour mesurer la force des vagues avec une grande précision. Ces données sont croisées avec les images prises par la caméra de la montagne et celles prises par un drone.

Ces sorties répétées, depuis quelques années, ont permis à l’équipe d’amasser des données précieuses qui permettent de mieux comprendre les phénomènes à l’œuvre.

Deux personnes accrochées à un canot, effectuent des tests sur la glace recouvrant le fleuve.L’équipe bien accrochée au canot : la banquise n’est pas assez solide pour qu’on y tienne debout. Photo : Radio-Canada / Jean François Bouthillette

Des modèles numériques à raffiner

M. Dumont, spécialiste de la modélisation des mouvements des glaces, l’admet d’emblée : l’efficacité des modèles numériques actuels laisse tellement à désirer que les navigateurs et autres océanographes ne peuvent pas compter dessus pour prévoir la formation des glaces avec précision.

« C’est l’enfance de la modélisation numérique pour la banquise, explique le chercheur. Il y a de grandes variations d’un modèle à l’autre, variations qu’on peut attribuer au fait que ces modèles ne tiennent pas compte de toute la physique qu’on ne comprend pas encore. »

Un homme portant une tuque et un manteau regarde au loin assis dans le canot sur la glace.Le professeur Dany Dumont de l'UQAR Photo : Radio-Canada / Jean François Bouthillette

Cependant, grâce à sa cueillette sportive et ingénieuse, il a justement pu mettre au point un nouveau modèle tenant compte de ces dimensions importantes du casse-tête. Ce modèle a d’ailleurs été publié récemment dans le Journal of Physical Oceanography.

Sous le canot, les plaques de frasil en mouvement produisent un crissement continu. L’embarcation est posée en plein sur un cisaillement, l’endroit où deux grandes plaques de glace se frottent l’une contre l’autre. On voit la surface glacée onduler sous l’effet d’un train de vagues qui provient du large.

En s’arrêtant un instant pour reprendre son souffle avant la prochaine poussée, Dany Dumont s’imprègne manifestement de la beauté qui l’entoure. Cette surface mouvante, d’un blanc aveuglant sous l’immense ciel bleu, les taches vives du canot jaune criard et des manteaux vert, bleu, rouge de ses compagnons. L’eau libre du grand fleuve, un peu plus loin, la côte déchiquetée du Bic.

« C’est magnifique, dit-il. J'aime prendre le temps d'enregistrer ce que je vois, d’embrasser la complexité de ces phénomènes dans leur ensemble. C'est important de se souvenir de ça quand on est de retour au bureau, penché sur des équations mathématiques pour représenter tout ça. Il faut se souvenir que c'est complexe et que c'est ça, finalement, qu'on essaie de modéliser. »

Le reportage de Jean François Bouthillette a été diffusé à l'émission Les années lumière, à ICI Radio-Canada Première.

Science