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Sophie Dagenais

 

Étudiante 2è cycle

Département de géologie et génie géologique, Université Laval

Pavillon Adrien-Pouliot
1065 avenue de la Médecine
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

581.997.0259
sophie.dagenais.2@ulaval.ca

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Simulation numérique de l’impact des changements climatiques sur l’interaction entre l’écoulement souterrain et la dégradation du pergélisol en milieu nordique

Contexte
L’accès à l’eau potable constitue un enjeu majeur pour les populations du Nord du Québec et du Canada. Étant donné la présence de pergélisol, les communautés nordiques s’approvisionnent principalement à partir d’eau de surface de mauvaise qualité qui, bien que présente en abondance, ne bénéficie pas d’un traitement adéquat et demeure susceptible au gel durant la période hivernale. Au cours des dernières années, la tendance au réchauffement climatique aurait eu pour conséquence la dégradation du pergélisol en milieu nordique, impliquant notamment l’augmentation progressive des réserves d’eau souterraine disponible. L’utilisation de cette eau souterraine comme nouvelle source d’eau potable pourrait constituer une solution durable à la problématique d’approvisionnement en eau des communautés nordiques dans un contexte climatique changeant. Certains modèles numériques permettent actuellement de simuler l’écoulement de l’eau souterraine en région froide, mais peu reposent sur des mesures de terrain.

Objectifs
L’objectif principal de mon projet est d’améliorer les modèles numériques permettant de simuler la dynamique complexe existant entre l’écoulement souterrain et l’évolution du pergélisol, sur la base d’expériences réalisées sur le terrain et selon différents scénarios de changements climatiques.
Plus spécifiquement, mes objectifs sont:
1) Mesurer les propriétés thermo-hydro-physiques de différents échantillons de sols.
2) Caractériser les processus de transfert de chaleur entre l’écoulement souterrain et le pergélisol.
3) Évaluer le rôle du transfert de chaleur convectif par l’écoulement d’eau souterraine sur la prédiction de l’évolution future du pergélisol.

Méthodologie
Ces données seront recueillies sur deux buttes de pergélisol situées dans la région d’Umiujaq au Nunavik, Canada. Des travaux effectués sur le terrain en 2014 et 2015 ont déjà permis l’installation de plusieurs instruments: piézomètres et sondes mesurant les températures de l’eau et du sol, les charges hydrauliques, la teneur en eau et les flux de chaleur. La dynamique et la distribution du manteau neigeux sont aussi mesurées par des caméras et des poteaux à neige. En 2016, une nouvelle série de données sera recueillie sur le terrain pour observer l’évolution par rapport aux données précédentes. Des essais de traçage par dilution seront réalisés pour caractériser l'écoulement souterrain. Des simulations numériques de l'écoulement des eaux souterraines et du transfert de chaleur seront ensuite effectuées.

 
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