Climat : le génie au cœur de l’adaptation

Selon les plus récents scénarios climatiques, la température moyenne pourrait augmenter de 2,8 à 3,5 °C d’ici 2050 dans le sud du Québec. Une hausse qui peut sembler minime, mais qui sera suffisante pour multiplier les inondations, les nids-de-poule et les problèmes de fondations. Du travail à prévoir pour les ingénieurs.

Tiré de la revue Les carrières de l’ingénierie 2015.

En construction, le passé est traditionnellement garant de l’avenir.
Par exemple, les concepteurs de routes au Québec tiennent compte des données climatiques des 30 dernières années pour la construction d’une route qui sera là pour les 30 années à venir. Mais à la vitesse où se produisent les changements climatiques, que valent vraiment les données de 1984 pour les nouvelles constructions?

«On a toujours considéré que ces données étaient statiques, mais on réalise que ça change de façon significative», raconte le professeur au Département de génie civil de l’Université Laval, Guy Doré, qui s’intéresse aux impacts du réchauffement climatique sur les infrastructures routières. Il participe d’ailleurs à la création d’un outil qui permettra de tenir compte des prévisions en matière de climat dès la conception de nouvelles infrastructures.

Selon les scénarios établis par le consortium scientifique Ouranos pour le Québec, il y aura au cours des prochaines décennies de moins en moins de vagues de froid en hiver, tandis que les périodes de redoux seront plus fréquentes et les précipitations, plus abondantes, explique la chef de l’équipe Vulnérabilités, Impacts et Adaptation chez Ouranos, Caroline Larrivée.

«L’été, on s’attend à des températures plus élevées, à des périodes de chaleur intense plus longues et à davantage d’orages», ajoute la spécialiste. De plus, tout au long de l’année, les événements météorologiques extrêmes seront plus fréquents. Autant de facteurs qui ont le potentiel de réduire la durée de vie de l’environnement bâti.

Développer la résilience

Les impacts sur les constructions seront multiples, selon l’organisme Ingénieurs Canada, qui a formé un comité pour étudier la question de la vulnérabilité des infrastructures publiques. Des exemples? Les systèmes de refroidissement peuvent être extrêmement vulnérables aux variations du taux d’humidité. Les vents violents peuvent accélérer l’usure de l’enveloppe des bâtiments. Les égouts pluviaux sont à risque en cas de pluies intenses. Et l’assèchement des sols pourrait poser problème pour certaines fondations.

Le Comité sur la vulnérabilité de l’ingénierie des infrastructures publiques d’Ingénieurs Canada a donc créé un protocole en cinq étapes qui permet aux instances d’évaluer la vulnérabilité des constructions à travers le pays.

«On essaie d’évaluer quelles sont les interactions entre les événements climatiques et les éléments qui forment une infrastructure, explique le chef de pratique, Génie et politiques publiques d’Ingénieurs Canada, David Lapp. L’idée est de trouver ses faiblesses pour prévoir les conséquences. Si de hauts risques sont décelés, des corrections peuvent être apportées au design ou l’entretien peut être renforcé. On part de l’idée que si vous connaissez les risques avant qu’un événement extrême arrive, vous pouvez les réduire à travers l’ingénierie.» Cette philosophie est tout aussi valable pour les propriétaires de bâtiments privés ou de maisons.

Or, dans la réalité, ce type de protocole est encore peu utilisé. «On n’est pas encore rendu à l’adaptation des constructions au Québec, constate Guy Doré. Mais ça va devenir un paramètre de conception.»

Ce n’est toutefois pas un manque de volonté des ingénieurs, dit le directeur du Département de génie de la construction de l’École de technologie supérieure (ÉTS), Gabriel Lefebvre. «Les professionnels se doivent d’utiliser les codes en place : ils ne peuvent pas baser leurs devis sur des réglementations qui n’existent pas! On ne peut pas instaurer des changements importants sans réglementation. Et pour adopter de nouvelles législations, il faut évaluer les impacts économiques, techniques et scientifiques.» Ce qui prend beaucoup de temps, bien entendu.

Éviter les erreurs

Mais pour David Lapp, il faut accélérer le processus d’adaptation. «On n’a plus le choix : on est déjà dans les changements climatiques et ça coûte une fortune pour les réparations ou la reconstruction.»

Parlez-en aux résidents du sud de l’Alberta, qui ont subi des inondations historiques en 2013 après que des pluies diluviennes eurent fait sortir plusieurs rivières de leur lit. «Après un événement comme ça, on ne peut pas reconstruire comme avant, car on sait que ça va se reproduire, on ne sait juste pas quand. Certains font pourtant cette erreur. Ça va pas, la tête?»

Le défi est toutefois d’obtenir des données climatiques précises, car les variations peuvent être très différentes d’un endroit à l’autre dans une même région, ajoute-t-il.

Pour adapter les constructions aux changements climatiques, les ingénieurs n’ont pas besoin de devenir des spécialistes en climat du jour au lendemain, assure Caroline Larrivée. «On a plutôt besoin de travailler en multidisciplinarité pour mieux comprendre la problématique dans son ensemble : ingénieurs, experts en climat et en aménagement du territoire, économistes et spécialistes des sciences sociales. Ça permet de trouver des solutions qui ne causeront pas un nouveau problème.»

L’ingénieur d’une municipalité aurait ainsi tout intérêt à discuter avec ses collègues des services de l’environnement, de l’urbanisme et de l’aménagement pour résoudre un problème de gestion des eaux de pluie, par exemple.

Par ailleurs, les changements climatiques n’amèneront pas que des problèmes. Si les redoux plus fréquents en hiver vont causer davantage de nids-de-poule sur le réseau routier, les températures moyennes plus élevées risquent de mettre moins de pression sur les routes, indique le professeur Guy Doré. «Ça va probablement permettre de faire des chaussées un peu moins épaisses, donc plus économiques.»

Une question de coûts

Une stratégie futée consiste à construire de façon à pouvoir adapter facilement des éléments plus tard. «Par exemple, on peut construire un bâtiment en prévoyant que l’installation d’un plus gros système de climatisation viendra dans quelques années, quand les températures seront plus chaudes, explique David Lapp. Ça coûtera beaucoup moins cher quand il faudra faire le changement de système.»

L’adaptation aux changements climatiques deviendra inévitablement un enjeu économique dans le futur. À preuve : la question s’invite déjà dans la maison (surtout le sous-sol!) des Québécois. «Les compagnies d’assurance commencent à exiger l’installation de clapets anti-refoulement, relate Caroline Larrivée. La plupart vont même inscrire que c’est associé aux changements climatiques.»

Mais à moins de dégâts, la question est probablement encore trop abstraite pour beaucoup de gens, commente Gabriel Lefebvre, de l’ÉTS. Pas étonnant, donc, que seulement 9 % des Canadiens aient pris des mesures de précaution pour protéger leur maison contre les effets des phénomènes météorologiques extrêmes, selon un sondage mené par RBC. «Monsieur et Madame Tout-le-monde ne sont pas prêts à payer pour des choses qui ne feront pas de différence sur leur confort à court terme», constate le professeur.

Ingénieurs Canada remarque par ailleurs que les enjeux climatiques ne sont pas encore pleinement intégrés à la formation de la relève. «Certains professeurs abordent ces questions, mais il faut systématiser cela, estime David Lapp. C’est un défi, car le cursus des étudiants en génie est déjà bien rempli. On doit ajuster le système d’éducation, car ce sont les jeunes ingénieurs qui auront à gérer le plus gros de tout ça.»