Canada - Territoires du Nord-Ouest. Inuvialuit et le delta du Mackenzie face aux effets du changement climatique

Tuktoyaktuk est un petit village Inuvialuit, situĂ© dans le Nord des Territoires du Nord-Ouest, sur le littoral arctique canadien. Comme on peut le distinguer sur l’image, il se situe sur le delta de la riviĂšre Mackenzie. A 69°26’ Nord, c'est la communautĂ© la plus septentrionale du Canada continental, Ă  137 km au nord d’Inuvik et plus de 1 100 km au nord-ouest de Yellowknife. Par sa position gĂ©ographique, son histoire, mais aussi les spĂ©cificitĂ©s du sol sur lequel il est bĂąti, le village est emblĂ©matique des grands enjeux environnementaux et humains posĂ©s par les changements climatiques.

LĂ©gende de l’image

Au bord l'ocĂ©an Arctique, dans le Nord-Ouest du Canada, le hameau inuvialuit de Tuktoyaktuk, a Ă©tĂ© capturĂ© par le satellite Sentinel-2B le 23 juin  fĂ©vrier 2019. Il s'agit d'une image en couleur naturelle et la rĂ©solution est de 10m.

RepÚres géographiques

PrĂ©sentation de l’image globale

Tuktoyaktuk, un site directement menacé par les changements climatiques

C’est sans doute l’omniprĂ©sence de l’eau qui frappe en premier lieu en observant cette image. Les petites taches vertes qui parsĂšment le sol sont autant de lacs de thermokarst. Le delta de la riviĂšre est aussi particuliĂšrement visible, notamment grĂące au panache sĂ©dimentaire (plume sĂ©dimentaire en anglais) – que l’on repĂšre par une couleur diffĂ©rente et qui permet de presque visualiser les mouvements de l’eau. Si Tuktoyaktuk est aussi emblĂ©matique des changements Ă  l’Ɠuvre sur les territoires arctiques, c’est que la communautĂ© est situĂ©e dans une rĂ©gion touchĂ©e par deux grands enjeux : la montĂ©e du niveau de la mer d’une part, le dĂ©gel du pergĂ©lisol d’autre part. Au total, les 937 habitants de la communautĂ© font face Ă  une Ă©rosion cĂŽtiĂšre dĂ©vastatrice qui menace dĂ©sormais l’existence mĂȘme du village.

 

Le dĂ©gel du pergĂ©lisol : une menace directe pour la communautĂ©

Penchons-nous dans un premier temps, sur la question du pergĂ©lisol. Ce terme correspond Ă  une couche de sol qui demeure Ă  une tempĂ©rature infĂ©rieure ou Ă©gale Ă  0°C pendant au moins deux ans : en d’autres termes, c’est une couche du sol qui reste gelĂ©e en permanence, Ă©tĂ© comme hiver. En cela, elle se distingue de la couche active, c’est-Ă -dire la couche supĂ©rieure du sol, qui gĂšle en hiver et dĂ©gĂšle en Ă©tĂ©. Dans le Nord du Canada, le rĂ©chauffement moyen a dĂ©jĂ  atteint +2°C, avec des Ă©tĂ©s plus chauds et plus longs : la couche active tend alors Ă  devenir plus Ă©paisse au dĂ©triment du pergĂ©lisol. La couche active peut, elle, devenir plus instable, favorisant l’occurrence de glissements de terrain.

Ces glissements exposent la glace contenue dans le pergĂ©lisol, accĂ©lĂ©rant encore son dĂ©gel et instabilitĂ©. Au total, ce sont de larges pans de sol qui peuvent s’effondrer dans l’ocĂ©an d’un seul coup : les chercheurs d’Environnement Canada ont calculĂ© que ce recul pouvait atteindre 10 Ă  15 m par an. À l’échelle de l’hĂ©misphĂšre nord, on estime que 10 % du sol gelĂ© a disparu par rapport au dĂ©but du XXe siĂšcle et la tendance va en s’accĂ©lĂ©rant : d’ici Ă  2100, 40 % du pergĂ©lisol pourrait avoir disparu. Tuktoyaktuk est l’un des endroits de la planĂšte les plus touchĂ©s par le phĂ©nomĂšne.

Un peu plus loin des cĂŽtes, le dĂ©gel du pergĂ©lisol est aussi responsable de cette multitude de petits lacs que l’on aperçoit : alors que le pergĂ©lisol dĂ©gĂšle de plus en plus profondĂ©ment, l’érosion des sols gorgĂ©s d’eau entraĂźne la formation d’étendues d’eau comme on peut en voir un peu partout sur l’image. Bien sĂ»r, un dĂ©gel saisonnier est normal et attendu, mais avec l’accĂ©lĂ©ration du dĂ©gel du pergĂ©lisol, l’érosion s’amplifie et ces lacs sont de plus en plus nombreux. Au total, une Ă©tude publiĂ©e en 2015 (I. Olthof, R.H. Fraser et alii) montre par exemple que la surface totale de ces lacs dans la rĂ©gion de Tuktoyaktuk avait augmentĂ© de plus de 40 km2 entre 1985 et 2011.

Le dĂ©gel du pergĂ©lisol s’accompagne par ailleurs de plusieurs problĂšmes sur lesquels les chercheurs se penchent actuellement : dans cette couche de sol sont stockĂ©s des quantitĂ©s trĂšs importantes de carbone, relĂąchĂ© dans l’atmosphĂšre au moment du dĂ©gel. Des contaminants tels que le mercure, naturellement capturĂ©s dans cette couche de sol, sont aussi relĂąchĂ©s dans le sol et l’eau, avec des consĂ©quences notamment pour les populations locales et la sĂ©curitĂ© alimentaire.

 

L’érosion cĂŽtiĂšre, un problĂšme de taille

Le dĂ©gel du pergĂ©lisol se conjugue Ă  une montĂ©e rapide du niveau marin relatif et l’érosion se produit ici au rythme le plus Ă©levĂ© enregistrĂ© au Canada. Sur l’image, on peut distinguer plusieurs dispositifs visant Ă  essayer de contenir cette Ă©rosion, mais les coĂ»ts associĂ©s Ă  ce type de dispositifs sont colossaux. Le rythme de la montĂ©e des eaux est tel que, par ailleurs, ils sont vouĂ©s Ă  l’échec, Ă  court ou moyen terme. Plusieurs facteurs expliquent cela – outre le dĂ©gel du pergĂ©lisol.

Le premier tient au site de Tuktoyaktuk, un site dĂ©jĂ  sensible en raison du delta. Sur l’image, on peut noter l’importance des mouvements sĂ©dimentaires dans le delta du fleuve Mackenzie – l’un des principaux deltas du Canada. Le village se situe en effet dans une rĂ©gion qui se caractĂ©rise par des sĂ©diments fins avec peu, voire pas de rocs : le terrain est donc dĂ©jĂ  initialement meuble.

Les changements climatiques agissent alors comme amplificateurs de la dynamique naturelle de ce delta. D’abord, avec des hivers plus courts, la pĂ©riode d’eau libre de glace est plus longue chaque annĂ©e : il y a plus de vagues, plus de tempĂȘtes et plus de vent. En hiver, l’embĂącle est plus tardif et parfois trĂšs fragile : la glace est moins Ă©paisse et son rĂŽle de barriĂšre est donc moins efficace. Au printemps, la dĂ©bĂącle intervient aussi plus tĂŽt, jusqu’à un mois d’avance selon les annĂ©es – elle peut parfois s’accompagner d’inondations majeures dans le delta. Les vagues frappent alors les cĂŽtes sur une plus longue pĂ©riode. Le dĂ©clin de la banquise estivale en mer de Beaufort implique Ă©galement plus de courant et des changements dans la circulation des masses d’air, provoquant des tempĂȘtes plus frĂ©quentes, qui viennent amplifier encore le phĂ©nomĂšne.

Zooms d’étude

PosĂ© sur une langue de terre Ă  6 m d’altitude en position d’abri au fond de la grande baie de Kugmallit, le village de Tuktoyaktuk se trouve en climat subarctique et en limite du climat de toundra. La prĂ©sence de la banquise une large partie de l’annĂ©e rĂ©duit le rĂŽle attĂ©nuateur de l’influence maritime ; elle se traduit par des hivers froids et un sensible dĂ©calage des pointes de froids vers le printemps, en mars (- 25°C) et avril (- 15,7°C) en particulier.

La tempĂ©rature annuelle moyenne de -6,4°C masque en effet des contrastes saisonniers importants avec une moyenne de 15°C en juillet et de - 23°C en janvier. Il convient de souligner que du fait de la continentalitĂ© les quantitĂ©s globales de prĂ©cipitations sont faibles avec seulement 161 mm par an. Contrairement aux idĂ©es couramment admises, les prĂ©cipitations de neige sont donc assez faibles - 10 Ă  13 cm entre novembre et fĂ©vrier par exemple - mĂȘme si la neige est prĂ©sente de septembre/octobre Ă  mai, selon les annĂ©es.

Les zooms d'Ă©tudes : sur cette image d'environ 7000 kmÂČ,  trois zooms d'Ă©tudes sont prĂ©sentĂ©s.  Trois zooms supplĂ©mentaires montrent ce littoral au mois de juin.

La communautĂ© de Tuktoyaktuk compte 937 habitants d’aprĂšs le dernier recensement de 2021. En 1928, un premier poste permanent de la Compagnie de la Baie d’Hudson y a Ă©tĂ© Ă©tabli, notamment pour la traite de la fourrure. Cette activitĂ© se pratiquait dĂ©jĂ  auparavant et plusieurs chasseurs et baleiniers amĂ©ricains ont notamment importĂ© la grippe dans la rĂ©gion, dĂ©cimant la population de la communautĂ© au tournant du XXe siĂšcle. Aujourd’hui, le village compte un peu moins de 1 000 habitants. Il est reliĂ© Ă  Inuvik et au rĂ©seau routier canadien par une route que l’on aperçoit sur l’image : c’est la seule route d’AmĂ©rique du Nord qui relie le sud Ă  l’OcĂ©an Arctique.

La communautĂ© est aux avant-postes des changements climatiques et son existence est menacĂ©e Ă  court terme tant le recul du trait de cĂŽte est rapide. Selon les estimations, une relocalisation de la communautĂ© pourrait devenir inĂ©vitable d’ici Ă  2050. Les populations locales tĂ©moignent d’une disparition trĂšs rapide de la plage : l’eau monte dĂ©sormais presque sous les fenĂȘtres des habitations les plus avancĂ©es et plusieurs infrastructures ont dĂ©jĂ  Ă©tĂ© englouties, Ă  l’instar du terrain de curling qui se situe dĂ©sormais sous le niveau de la mer. C’est donc aussi toute une histoire et un mode de vie qui sont mis en danger par l’érosion accĂ©lĂ©rĂ©e Ă  l’Ɠuvre dans la rĂ©gion.

D’abord, le dĂ©gel du pergĂ©lisol pose des problĂšmes majeurs en termes d’infrastructure : le sol est devenu instable, ce qui pose de vrais problĂšmes de durabilitĂ© pour les maisons dont les fondations sont ancrĂ©es dans un terrain dĂ©sormais meuble. Le dĂ©gel du pergĂ©lisol pose aussi des problĂšmes majeurs pour l’entretien des routes. On peut distinguer une piste d’atterrissage sur l’image, dont la sĂ©curitĂ© est remise en cause Ă  court terme car la succession de pĂ©riodes de gel puis de dĂ©gel nuisent Ă  sa stabilitĂ©. Il en va de mĂȘme pour la route. Toutes les infrastructures de transport – pourtant essentielles pour l’approvisionnement des communautĂ©s, mais aussi leur liaison vers des services essentiels de santĂ© par exemple, sont mises en danger par les changements qui s’opĂšrent dans la rĂ©gion.

C’est un problĂšme qui se mesure Ă  l’échelle de l’ensemble de l’Arctique canadien. Les difficultĂ©s d’approvisionnement entraĂźnent des prix exorbitants pour les denrĂ©es alimentaires importĂ©es, par ailleurs culturellement moins adaptĂ©es. La communautĂ© demeure dĂ©pendante des activitĂ©s traditionnelles de chasse et de pĂȘche. Mais ces activitĂ©s sont aussi remises en cause par les changements climatiques, qui modifient les routes migratoires des espĂšces consommĂ©es : les prises sont moins importantes qu’auparavant, mais aussi moins prĂ©visibles. Parfois, la glace hivernale est trop fine pour permettre aux chasseurs de se dĂ©placer comme ils en auraient besoin. Avec la mise en danger du territoire, c’est tout le mode de vie de la communautĂ©, justement ancrĂ© dans ce territoire, qui est mis en danger.

Zoom 1

Sur l’image, les diffĂ©rences de couleurs tĂ©moignent des effets morphologiques du fleuve : Ă  droite se trouvent les surfaces stables qui ne sont pas touchĂ©es et remaniĂ©es en permanence par les crues ; au centre et Ă  gauche de l’image au contraire, comme l’illustre la prĂ©sence des couleurs jaunes et vertes, cet espace est rĂ©guliĂšrement remaniĂ© : nouveaux chenaux, nouvelles Ăźles... Dans ces grands deltas, la forme des reliefs est en effet constamment remaniĂ©e par la puissance des eaux du fleuve et les processus d’érosion, de transport et d’accumulation. C’est d’ailleurs pourquoi le village de Tuktoyaktuk se trouve Ă  l’extrĂȘme Est du delta, en position d’abri.

 

Le second fleuve arctique au monde : dĂ©bit, rĂ©gime, crues, dynamiques morphologiques

Couvrant 1,8 millions de km2, le bassin hydrographique du Mackenzie est le second bassin d’AmĂ©rique du Nord aprĂšs celui du Mississippi en drainant 5 États fĂ©dĂ©rĂ©s ou territoires au nord-ouest du Canada : Saskatchewan, Alberta, Colombie britannique, Yukon et Territoires du Nord-Ouest. Il prend sa source au Grand Lac des Esclaves ; une toponymie rĂ©vĂ©latrice de l’histoire coloniale de la rĂ©gion occupĂ©e par les DĂ©nĂ©s, ce peuple autochtone. Prenant sa source Ă  seulement 156 m. d’altitude, le fleuve va parcourir 1.740 km vers le nord et se jeter dans la mer de Beaufort. Cette trĂšs faible pente oblige le fleuve serpenter dans une vaste plaine marĂ©cageuse, tout en traversant de nombreux lacs (mac Athabasca, Grand lac des Esclaves, Grand lac de l’Ours...).

Si son dĂ©bit annuel moyen est de 9 700 m3/s., son rĂ©gime nival - c’est-Ă -dire fondamentalement organisĂ© par la fonte des neiges - explique un profil saisonnier bien diffĂ©renciĂ©. A la station d’Artic Red River, situĂ©e 300 km plus au sud de l’image Ă  l’entrĂ©e du grand delta, les hautes eaux vont de mai Ă  septembre avec l’arrivĂ©e du printemps puis de l’étĂ© alors que la pĂ©riode d’étiage, ou de basses eaux, s’étale de dĂ©cembre Ă  avril. Le choc est considĂ©rable : le dĂ©bit du fleuve passe de 3 384 m3/s en avril Ă  21 413 m3/s en juin, ce qui signifie que sur l’image le volume des eaux charriĂ©es dans la vallĂ©e est multipliĂ© par 6,3 en trois mois.

Ces fortes variations mensuelles ne doivent pas masquer des valeurs extrĂȘmes qui varient de 2 129 m3/s Ă  27 703 m2/S, soit un rapport de 1 Ă  13 entre 1972 et 1992. Le dĂ©bit maximal enregistrĂ© Ă  mĂȘme atteint 35 000 m3/s. Cette image est prise le 6 septembre, une date Ă  laquelle le puissant dĂ©bit estival commence Ă  sensiblement reculer. De grandes interrogations se posent concernant l’évolution des rĂ©gimes fluviaux des fleuves arctiques et subarctiques sous les effets du changement climatique.

 

Les pingos et le « site canadien des Pingos »

Comme le montre bien l’image, l’embouchure du fleuve Mackenzie est composĂ©e d’un vaste delta, largement marĂ©cageux et amphibie couvrant 13 500 km2 sur la plaine cĂŽtiĂšre. Cet immense delta est large de 50 Ă  80 km ouest/est et long de 210 km nord/sud. C’est le second delta arctique au monde aprĂšs celui de la LĂ©na en SibĂ©rie. Le permafrost y occupe une place centrale et les pingos y sont particuliĂšrement nombreux ; ce terme dĂ©signe des collines de glace en forme de cĂŽne dont les plus grandes peuvent atteindre 50 m de hauteur et 900 m de large. L’appellation pingo est une dĂ©formation du mot inuvialuktun pingu, qui signifie « mont ». Ils sont utilisĂ©s depuis longtemps par les populations locales, comme points de repĂšres et observatoires, permettant de suivre l’état de la glace ou d’observer la faune Ă  des fins de chasse.

Comprenant environ 1 350 unitĂ©s, la rĂ©gion de Tuktoyaktuk est d’ailleurs un site morphologique iconique d’importance nationale qui a abouti Ă  la crĂ©ation en 1978 du « site canadien des Pingos », ou « Pingo National Landmark », de 16 km2 administrĂ© par Parcs Canada juste au sud-ouest du village. On y trouve le pingo Ibyuk, haut de 49 m d’altitude, plus haut pingo du Canada et deuxiĂšme plus haut pingo du monde. Au total, la pĂ©ninsule de Tuktoyaktuk regroupe le quart de tous les pingos du monde Ces hĂ©ritages morphologiques sont aujourd’hui menacĂ©s par le changement climatique.

Zoom 2

DĂ©senclaver le Grand Nord : un enjeu majeur

Du fait de sa position littorale trĂšs au nord, la communautĂ© de Tuktoyaktuk constitue un isolat humain soumis dans une zone dĂ©sertique Ă  de trĂšs fortes contraintes logistiques. AgglomĂ©ration de 3 500 habitants jouant le rĂŽle de la « capitale rĂ©gionale » du delta du Mackenzie, Inuvik se trouve Ă  seulement 124 km au sud Ă  vol d’oiseau ; mais les difficultĂ©s pour y accĂ©der y Ă©taient considĂ©rables en termes de temps, d’effort, de dangers et prise de risques. Pendant longtemps en effet, les liaisons extĂ©rieures empruntaient soit la voie maritime, soit la voie aĂ©rienne, via un vol Tuktoyaktuk/Inuvik de seulement 30 minutes mais trĂšs cher, soit la voie terrestre hivernale mais qui restait bien sur difficile avec l’East Channel d’Inuvik Ă  Tununuk puis la Winter Road qui empruntait la banquise gelĂ©e de la baie de Kugmallit.

Le dĂ©senclavement routier du Yukon et du Territoire du Nord-Ouest est au Canada historiquement rĂ©cent et progressif du fait des investissements financiers considĂ©rables Ă  rĂ©aliser. Plusieurs facteurs vont intervenir dans cette course au Grand Nord : volontĂ© d’intĂ©gration nationale et rĂ©gionale des marges arctiques, concurrence avec les États-Unis dans la course Ă  la mer de Beaufort avec la mise en valeur des gisements de pĂ©trole offshore du cĂŽtĂ© de l’Alaska, accĂ©lĂ©ration des recherches miniĂšres et Ă©nergĂ©tiques dans ces marges canadiens nord-occidentales Ă  partir de l’Alberta...  En 1979, Inuvik est ainsi enfin reliĂ©e au sud en 1979 par l’achĂšvement de la Dempster Highway grĂące en particulier au franchissement de la Peel River Ă  Fort McPherson.

 

L’Inuvik-Tuktoyaktuk Highway : un dĂ©fi technique exceptionnel

A partir de lĂ , la question de la rĂ©alisation du dernier segment routier vers Tuktoyaktuk va progressivement se poser.  Au final le projet de Inuvik-Tuktoyaktuk Highway est lancĂ© en 2014 aprĂšs de nombreuses annĂ©es d’études et d’hĂ©sitations. Les dĂ©fis techniques Ă  relever Ă©taient en effet considĂ©rables et au total ces 138 km ont coĂ»tĂ© 300 millions de dollars canadiens, soit 2,17 millions de dollars par kilomĂštre, ce qui est fait une des routes les plus chĂšres au monde. AprĂšs quatre ans de travaux, elle est ouverte en novembre 2017, reliant ainsi de maniĂšre pĂ©renne - c’est-Ă -dire toute l’annĂ©e, Ă©tĂ© comme hiver - Inuvik au rĂ©seau routier canadien. C’est une portion de cette route que l’on aperçoit serpenter sur l’image, deux carriĂšres en blanc Ă©tant bien visibles Ă  l’ouest de celle-ci.

Si dans sa partie mĂ©ridionale la route repose sur du socle, plus on monte vers le nord plus elle est construite sur du pergĂ©lisol. Ses fondations reposent sur un gĂ©otextile spĂ©cifique qui en stabilise les structures et elle passe au milieu des lacs, riviĂšres et marais sur des remblais qui peuvent atteindre les quatre mĂštres d’épaisseur, d’oĂč la construction de huit ponts. D’oĂč le creusement de deux carriĂšres chargĂ©es d’alimenter le chantier Ă  l’ouest de la voie sur l’image. Du fait de la fonte estivale, les travaux menĂ©s par environ 600 salariĂ©s se dĂ©roulaient 24h/24 durant les sept Ă  huit mois d’hiver avec des tempĂ©ratures allant de -15°C Ă  -57°C. Aujourd’hui, l’infrastructure est entretenue par une quarantaine de salariĂ©s.

Zoom 3

Images complémentaires

Les milieux arctiques dans la rĂ©gion de Tuktoyaktuk :

La cĂŽte de la Mer de Beaufort au nord-est avec sa longue flĂšche de sable
Au sud-ouest : les bras du delta se jetant dans la mer de Beaufort, une zone amphibie
Les Ăźles dans un des bras principaux du Mackenzie dans son delta

Documents complémentaires

Sites spĂ©cialisĂ©s et Ă©tude :


Les ressources de Géoimage sur le Grand Nord arctique

AmĂ©rique du Nord :


Russie :

Auteurs

  • Pauline Pic, agrĂ©gĂ©e de gĂ©ographie, doctorante Ă  l’UniversitĂ© Laval (QuĂ©bec, Canada)
  • Antoine Boisson, PhD. Agent de recherche Ă  l’UniversitĂ© du QuĂ©bec Ă  Rimouski (QuĂ©bec, Canada)

A propos de GeoImage

Les images satellitaires constituent aujourd'hui un outil incontournable dans de nombreux domaines, qu'il soient scientifiques, pédagogiques ou grand public. Afin de valoriser leur usage éducatif et de promouvoir l'analyse de l'image spatiale, le CNES a développé GeoImage, en partenariat avec le MinistÚre de l'Education nationale, de l'Enseignement suprérieur et de la Recherche.