Là Route d’hiver de Tibbitt à Contwoyto est une patinoire saisonnière qui s’étend à travers les Territoires du Nord-Ouest et le Nunavut, Canada. Créée pour relier les mines éloignées de la région et faciliter le transport des matériaux extraits, cette « autoroute » s’étend sur une longueur qui varie de 400 à 600 km. Ce projet constitue l’une des applications du génie civil au plus haut niveau technique dans des environnements extrêmes. Il s’agit d’une infrastructure unique en son genre, où la glace permet à des géants montés sur des roues de 40 tonnes de voyager en toute sécurité suspendus sur les eaux de lacs gelés. La route n’existe que 6 à 8 semaines par andurant laquelle il travaille sans relâche pour assurer le transit de centaines de milliers de tonnes de marchandises vitales à l’économie locale, pour disparaître avec le dégel printanier sans laisser de trace dans l’environnement. Entre défis complexes liés à la physique hydrodynamique, protocoles de sécurité rigides contre les déversements et menace de plus en plus concrète et coûteuse du réchauffement climatique, voyons ensemble les secrets de ce projet très intéressant.
85% du parcours au dessus des lacs gelés : les caractéristiques
Commençons d’abord par l’analyse de suivi. La route, qui sert à relier les différentes mines présentes dans la zone, afin de faciliter le mouvement des matériaux qui y sont extraits, s’étend sur une longueur totale d’environ 400-600km (en fonction de la configuration annuelle et des mines actives). Du point de vue des géométries, la caractéristique la plus importante, et certainement la principale, est qu’environ85 à 87 % du parcours passe par des lacs gelésinterrompu par plus de 60 portages (tronçons de terrain artificiel qui relient un lac à un autre), sur un tronçon terrestre d’une longueur totale de 65 km.
La construction commence chaque année vers décembre. Tout d’abord, un aspect intéressant est que la glace naturelle doit être littéralement « cultivée ». Les ingénieurs et les géologues utilisent en effet des véhicules légers (Véhicules amphibies) équipé d’un radar à pénétration de sol (GPR – Ground Penetrating Radar) pour cartographier en continu l’épaisseur. Afin de résister aux lourdes charges, l’épaisseur minimale de la glace doit atteindre i 70-100 cmmais pour les supercharges (jusqu’à 40 tonnes), nous visons une épaisseur de sécurité standard d’au moins 107-120cm. Si l’épaisseur de la glace n’est pas suffisante, elle est artificiellement inondée, doublant ainsi la vitesse de congélation de la surface.
Parmi les défis d’ingénierie les plus critiques figure sans aucun doute la gestion des vagues hydrodynamiques. Lorsqu’un camion lourd se déplace sur la glace, la déviation de la couche crée une vague d’eau en dessous. Si le camion se déplace à la même vitesse que la vague (vitesse critique), la glace subit une résonance qui peut provoquer une défaillance structurelle catastrophique. Alors, comment pouvons-nous surmonter cette criticité ?
L’une des principales solutions concerne les limitations de vitesse, qui sont fixées à 25km/h sur les lacs pour les camions chargés (pour éviter l’effet de vague) e 10km/h près des points de transit terre-lac, où la glace subit une contrainte de cisaillement maximale.
Ouvert seulement 6 à 8 semaines par an : l’impact économique
D’un point de vue économique et social, cette voie particulière a entraîné toute une série d’effets.
Tout d’abord, la route reste ouverte aux voyageurs solitaires 6-8 semaines par an, généralement de fin janvier/début février à fin mars. Durant cette période très courte, la route circule 24 heures sur 24. En moyenne, ils transitent entre 6 000 et 8 000 camions aller simple. Le volume total des marchandises transportées dépasse 200 000 – 300 000 tonnes par saison.
Quant aux coûts de construction et d’entretien annuels, ils oscillent entre 15 à 20 millions de dollars canadienssoutenu par un consortium de sociétés minières (dont Rio Tinto et De Beers).
Impact environnemental et durabilité
L’immense avantage, en termes de durabilité, d’une route de glace est qu’une fois celle-ci fondue au printemps, les infrastructures disparaissent, sans laisser de conséquences permanentes sur le paysage ni de fragmentation des habitats terrestres. Les portages terrestres sont protégés par une couche minimale de neige compactée 10-20 cm pour éviter que les pneus n’endommagent la toundra en contrebas.
Mais il existe également toute une série de risques à prendre en considération. Tout d’abord, le transit de millions de litres d’hydrocarbures entraîne un risque élevé de déversements d’eau. Chaque camion est tenu d’avoir à son bord un kit de confinement environnemental (kit anti-déversement). En cas d’accident sur le lac, la glace agit paradoxalement comme une barrière : le carburant ne pénètre pas immédiatement et la glace contaminée est découpée en blocs, évacuée mécaniquement et soumise à un processus de stockage à terre.
Parmi les principaux risques que peut subir cette route de glace, il y a certainement celui relatif au réchauffement climatique. Considérons qu’en 2006, un hiver avec des températures inhabituellement plus élevées que la moyenne a conduit à la fermeture anticipée de la route, laissant plus de 1 000 chargements non livrés et obligeant les entreprises à dépenser plus de 100 millions de dollars sur les vols cargo d’urgence.