Contexte du module Transport

Le module du secteur des transports de donneesclimatiques.ca offre un accès facile à d’importants ensembles de données climatiques, à des ressources pertinentes et à des études de cas démontrant l’utilisation des données climatiques dans les efforts d’adaptation pour le secteur canadien des transports. Cette section explore les impacts potentiels des cycles de gel-dégel, des températures et précipitations extrêmes sur le secteur des transports. Des études de cas associées montrent comment les infrastructures et les opérations de transport peuvent être adaptées pour limiter les impacts des changements climatiques.

Changements climatiques et transport

Les conditions météorologiques ont une incidence sur tous les modes et les différentes dimensions des systèmes de transport canadiens. Les changements des conditions météorologiques moyennes et extrêmes, et de la variabilité causée par les changements climatiques exacerberont ces impacts. Les systèmes de transport canadiens doivent donc être conçus, construits et entretenus en tenant compte de la variabilité et des changements climatiques futurs. Fournir aux experts des transports de divers horizons (ingénierie, gouvernement, industrie, université…) et de différents modes de transport (routier, ferroviaire, maritime, aérien) un accès à des informations climatiques fiables et pertinentes pour le secteur est essentiel pour favoriser la résilience climatique et la mise en place de mesures d’adaptation éclairée dans le secteur des transports.

Les études de cas présentées dans ce module ciblent majoritairement l’utilisation des données climatiques pour faciliter l’adaptation aux changements climatiques dans le secteur routier. Le réseau routier représente une proportion importante des infrastructures de transport, et les professionnels de ce mode de transport représentent également un grand groupe d’utilisateurs pour ce module (65% des répondants du sondage de mobilisation des parties prenantes pour le développement de ce module travaillaient dans le secteur routier). La construction et l’entretien des routes ont également un impact économique élevé, et c’est peut-être pour cette raison qu’à ce jour, c’est pour le secteur que les exemples de leadership en matière d’adaptation aux changements climatiques sont les plus accessibles. Cependant, les principales leçons tirées de l’utilisation des données climatiques pour aider à orienter l’adaptation sont majoritairement applicables à tous les modes de transport. Des exemples d’adaptation aux changements climatiques pour d’autres modes de transport pourront être intégrés sur donneesclimatiques.ca. Vos exemples sont les bienvenus et peuvent être fournis dans la section Rétroaction.

Des exemples d’impacts climatiques affectant les différents modes de transport sont explorés ci-dessous. Les utilisateurs sont également invités à consulter la page Analyser pour télécharger les données selon les modes de transports qui les intéressent.

Température : Extrêmes

La chaleur extrême affecte tous les modes de transport. Elle peut entraîner l’orniérage et la fissuration des routes, le gauchissement des voies ferrées, des problèmes de sécurité pour le transport maritime et des restrictions de poids pour les avions.1,2,3 En réponse aux préoccupations concernant ces impacts climatiques, les autorités chargées des transports partout au Canada investissent dans des outils et des protocoles d’aide à la décision adaptés à la température afin d’éclairer les investissements dans la planification, la construction, l’exploitation et l’entretien pour les différents modes de transport.

Par exemple, Infrastructure Manitoba exige que les ponts et les grands ponceaux soient construits avec des matériaux pouvant résister à une échelle de température de 80 °C (de -40 °C à +40 °C).3 De même, le ministère des Transports de l’Ontario utilise le système Superpave pour identifier les mélanges d’asphalte résistants à la chaleur et à l’orniérage appropriés pour les routes provinciales et pour certaines municipalités.3,4

Ces processus-guides constituent un pas en avant pour introduire des normes d’ingénierie pertinentes face au climat changeant. Cependant, il convient de noter qu’ils s’appuient sur des données climatiques historiques. Comme les modèles climatiques pour la majeure partie du Canada projettent des températures maximales plus élevées (figure 1), il sera nécessaire de tenir compte des changements de température prévus dans la conception des infrastructures de transport.

Figure 1. Augmentation des extrêmes de température au Canada (Tmax > 37°C)

Décennie
Opacité
Projections climatiques canadiennes pour le nombre annuel de jours avec une température maximale supérieure à 37 °C. Utilisez le curseur pour voir comment le nombre de jours extrêmement chauds devrait augmenter sur des périodes climatiques de 30 ans au cours du siècle, en particulier pour les provinces des Prairies et le sud de l’Ontario.

Ce ne sont pas seulement les infrastructures de transport qui continueront d’être affectées par les températures extrêmes, mais aussi les services et les opérations de transport. La chaleur et le froid extrêmes peuvent avoir un impact sur la santé et la productivité des travailleurs sur les chantiers de construction, et dans les autobus sans climatisation, la chaleur extrême peut avoir un impact négatif sur le confort et la satisfaction des clients.5 Dans l’industrie aéronautique, le froid extrême peut entraîner des retards, tandis que la chaleur extrême peut nécessiter des restrictions de poids dans certains avions.6 Il est important de noter que le seuil de température qui entraîne des restrictions de poids pour les avions variera en fonction de l’emplacement de l’aéroport, de la taille de l’avion et de la longueur de la piste.6

Pour aider à répondre aux besoins des différents modes de transports pour divers emplacements, la page Analyser sur donneesclimatiques.ca permet aux utilisateurs d’indiquer des seuils pertinents pour le téléchargement de données personnalisées, pour n’importe quel emplacement au Canada.

L’analyse des températures extrêmes peut être visualisée différemment avec un certain nombre de paramètres sur la page Variables de donneesclimatiques.ca, y compris le jour le plus chaud, la température maximale et le nombre de jours avec une température maximale supérieure selon plusieurs seuils.

Pour explorer les projections de température pour votre localité, utilisez notre fonction de Localisation.

Température : Cycles de gel-dégel

Pendant les périodes de dégel, l’humidité provenant de la fonte de la neige et de la glace peut s’infiltrer dans les fissures des infrastructures. Lorsque cette humidité gèle à nouveau, elle se dilate l’infrastructure s’affaiblit et se détériore.1,3

Une plus grande variabilité des températures peut donc contribuer à une détérioration rapide des routes, des ponts, des pistes et des zones de circulation d’aéroport ainsi que des voies ferrées.3 La réduction de la résistance et de la stabilité de l’infrastructure routière augmente à son tour les coûts d’entretien3, de réfection et de remplacement. Dans le nord du Canada, ces cycles de gel-dégel peuvent perpétuer la dégradation du pergélisol, ce qui a des répercussions importantes sur les infrastructures de transport nordiques.3 L’intégrité des infrastructures ferroviaires peut également être réduite par un cycle de température rapide.5 De plus, les cycles de gel-dégel ont des impacts pour la sécurité des personnes. Les routes, les trottoirs et les plates-formes de transport en commun peuvent devenir glissants pendant ces événements et plus inégaux ou instables au fil du temps, présentant ainsi des risques accrus de chutes pour les travailleurs et les usagers.5

Dans une grande partie du Canada, les modèles climatiques projettent des cycles de gel-dégel plus fréquents à court terme en hiver, mais la fréquence de gel-dégel pourrait diminuer à long terme à mesure que les températures hivernales moyennes augmentent (figure 2).3,7 Tant que la fréquence des cycles de gel-dégel continue d’augmenter, les conditions routières potentiellement dangereuses, la détérioration rapide des infrastructures et les coûts d’entretien augmenteront également.

Figure 2. Projections des cycles de gel-dégel au Canada au cours du 21e siècle

Décennie
Opacité
Projections des événements de cycles de gel-dégel à travers le Canada. Les cycles de gel-dégel sont calculés comme étant le nombre de jours où les températures maximales quotidiennes sont supérieures à 0 °C et les températures minimales quotidiennes sont inférieures ou égales à -1 °C. Utilisez le curseur pour observer le déclin global des cycles de gel-dégel (sur des périodes climatiques de 30 ans), car les hivers devraient se réchauffer tout au long du siècle.

Les cycles de gel-dégel sont généralement calculés comme étant le nombre de jours où la température de l’air fluctue entre des températures de gel et de non-gel (c’est-à-dire lorsque les températures maximales quotidiennes sont supérieures à 0 °C et les températures minimales quotidiennes sont inférieures ou égales à -1 °C). Pour certaines applications, les utilisateurs de données climatiques pourraient être intéressés par différentes définitions des cycles de gel-dégel. Par exemple, certains utilisateurs peuvent être intéressés par la fréquence des jours pour lesquels il y a des cycles de gel-dégel plus extrêmes (c’est-à-dire que les températures maximales quotidiennes sont supérieures à 2°C et les températures minimales quotidiennes sont inférieures ou égales à -5°C). Ces extractions de données personnalisées pour les cycles de gel-dégel peuvent être définies et téléchargées par les utilisateurs sur la page Analyser.

Pour voir comment les cycles de gel-dégel changeront dans votre localité, utilisez notre fonction de Localisation.

Précipitation

Partout au Canada, les autorités chargées des transports sont confrontées à l’évolution de la fréquence et de l’intensité des précipitations. Des autoroutes emportées par les crues en Colombie-Britannique aux voies ferrées inondées dans une banlieue de Toronto, les précipitations extrêmes ont des répercussions sur le secteur des transports partout au Canada.3,8 Les précipitations extrêmes entraînent une myriade d’autres risques dans le secteur des transports : collisions de véhicules, délais de construction et confort réduit des navetteurs, par exemple.5,9,10 À mesure que les niveaux de précipitations totales augmentent, ou à mesure que la fréquence et l’intensité des précipitations extrêmes augmentent, les impacts climatiques sur les infrastructures de transport augmenteront potentiellement.

Les autorités chargées des transports sont habituées à concevoir leurs infrastructures et planifier leurs opérations en tenant compte des conditions météorologiques et climatiques actuelles ; mais un climat qui change rapidement représente un nouveau défi. En fait, comme de nombreuses administrations routières au Canada, le ministère des Transports de l’Ontario (MTO) s’était concentré sur les données climatiques observées pour convenir de la taille des ponceaux en fonction des courbes historiques d’intensité-durée-fréquence (IDF) des précipitations.3,11 Cependant, en réponse aux modifications anticipées des précipitations dues aux changements climatiques, de nouvelles initiatives ont vu le jour afin de développer des courbes de projections IDF. Le MTO sélectionne maintenant la taille des ponceaux en fonction des projections de précipitations pour permettre de répondre adéquatement aux conséquences des précipitations extrêmes.11 Le même genre de réflexion et de travaux a été fait au Québec avec le Ministère des Transports, les universitaires et plusieurs collaborateurs.11

Dans un autre exemple, les ingénieurs canadiens avaient déjà commencé à remarquer que les infrastructures sont vulnérables aux dommages croissants causés par les précipitations extrêmes. Ingénieurs Canada s’est associé à Ressources naturelles Canada et plusieurs autres collaborateurs pour créer un protocole d’évaluation des risques pour les infrastructures publiques : CVIIP (voir notre étude de cas ici). Après quelques essais initiaux, le protocole CVIIP a été utilisé par le ministère des Transports et de l’Infrastructure de la Colombie-Britannique pour évaluer les risques engendrés par des précipitations extrêmes sur l’autoroute Coquihalla.8 Il en est ressorti, entre autres, que de fortes pluies et de fortes chutes de neige engendraient déjà des conditions difficiles, voire dangereuses sur l’autoroute Coquihalla (située dans une région côtière montagneuse de la Colombie-Britannique).8

Dans certains cas, les décideurs ont besoin d’information sur les projections de précipitations pour des situations spécifiques. Donneesclimatiques.ca offre actuellement une gamme d’ensembles de données sur les précipitations, y compris : les précipitations totales, les précipitations totales maximales sur un jour et les jours de pluie avec plus de 1, 10 ou 20 mm de précipitations.

De plus, certains utilisateurs peuvent être intéressés par la fréquence des jours pour lesquels il y a des précipitations plus extrêmes (par exemple, le nombre de jours avec des précipitations maximales supérieures à 27 mm). Ces extractions de données personnalisées pour les précipitations projetées peuvent être définies et téléchargées par les utilisateurs sur la page Analyser.

Pour voir comment les précipitations changeront dans votre localité, utilisez la fonction de Localisation.

Prochaines étapes

Le développement ultérieur du site Web et des modules spécifiques au secteur tiendra compte des commentaires des utilisateurs. Veuillez utiliser la section Rétroaction pour poser des questions, fournir des commentaires et des demandes ou pour soumettre des exemples d’utilisation des données climatiques et/ou des solutions d’adaptation utilisant des données climatiques reliées à votre domaine d’expertise.

Références

  1. City of Toronto. (2019). Pavement Design and Rehabilitation Guideline. Infrastructure Asset Management & Programming: Transportation Services Division. Toronto, ON. pp. 104. Available from: https://www.toronto.ca/wp-content/uploads/2019/04/9659-TS_Pavement-Design-and-Rehabilitation-Guideline.pdf
  2. Metrolinx. (2018). Metrolinx Climate Adaptation Strategy. Toronto, ON. pp. 36. Available from: www.metrolinx.com/en/aboutus/sustainability/MX Climat Adapt_Str_May8_vs4.pdf
  3. Palko, K. and Lemmen, D. S. (Eds.). (2017). Climate risks and adaptation practises for the Canadian transportation sector 2016. Ottawa, ON: Government of Canada. pp. 320. Available from: https://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca/files/earthsciences/pdf/assess/2016/ClimatRisk-E-ACCESSIBLE.pdf
  4. Varamini, S., and Tighe, S. (2016). Mechanistic Evaluation of the Effect of Warm Mix Additives on the Strength and Durability of Typical Ontario SuperPave Mixes. In Proceedings of the Sixty-First Annual Conference of the Canadian Technical Asphalt Association (CTAA): Banff, AB
  5. Metrolinx. (2017). Planning for Resiliency: Toward a Corporate Climate Adaptation Plan September 2017. Available from: http://www.metrolinx.com/en/aboutus/sustainability/Planning_for_Resiliency_2017_EN_final.pdf
  6. Ryley, T., Baumeister, S., & Coulter, L. (2020). Climate change influences on aviation: A literature review. Transport Policy, 92:55-64. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0967070X20302870
  7. Boyle, J., Cunningham, M., & Dekens, J. (2013). Climate change adaptation and Canadian infrastructure. International Institute for Sustainable Development (IISD): Winnipeg, MB. Available from: http://www.redecouvrirlebeton.ca/assets/files/research/Climate-Change-Adaptation-and-Canadian-Infrastructure_Final_Nov2013.pdf
  8. Nodelman, J. (2010). Climate Change Engineering Vulnerability Assessment: Coquihalla Highway (B. C. Highway 5) Between Nicolum River and Dry Gulch. Nodelcorp. B.C. Ministry of Transportation and Infrastructure. Available from: https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/driving-and-transportation/environment/climate-action/hwy5_coquihalla.pdf?forcedownload=true
  9. Andrey, J., Hambly, D., Chaumont, D., & Rapaic, M. (2013). Climate change and road safety: Projections within urban areas. Ottawa, ON: Transportation Association of Canada
  10. Markov, S. A., Hoehne, C., Fraser, A., Chester, M. V. & Underwood, B. S. (2019). Transportation resilience to climate change and extreme weather events–Beyond risk and robustness. Transport Policy, 74:174-186
  11. Ministry of Transportation of Ontario. (2016). DCSO-2016-14: Implementation of the Ministry’s Climate Change Consideration in the Design of Highway Drainage Infrastructure October 2016. Available from: https://www.library.mto.gov.on.ca/SydneyPLUS/TechPubs/Portal/tp/tmrmViews.aspx?lang=en-US