Étape 2: Modifications au modèle cryohydrogéologique 3D initial

4.2.1

Différences observées

1) Représentation imprécise de la structure des sédiments littoraux et prélittoraux (géofaciès Mb) dans la partie en amont de la vallée Tasiapik

À la distance de -180 m le long de la ligne de levé géophysique L0+00, un épaississement de l’unité de sédiments littoraux et prélittoraux a été identifié par la tomographie de polarisation provoquée et le profil de géoradar réalisés le long de cette ligne (Figure F.9). Cet épaississement est un peu moins important et il se situe légèrement plus à l’ouest sur le modèle cryohydrogéologique 3D, soit à une distance de -140 m. Cette différence ne devrait pas avoir d’impact au niveau hydrogéologique car les unités de sédiments littoraux et prélittoraux (géofaciès Mb), de sédiments intertidaux (géofaciès Mi) et de sédiments d’épandage proglaciaire (géofaciès Gs) ont des propriétés hydrogéologiques semblables car il s’agit d’unités aquifères à dominance sableuse (voir Section 1.4.4).

2) Étendue et épaisseur de l’unité de sédiments marins d’eau profonde (géofaciès Ma) en périphérie de la partie amont de la vallée Tasiapik

Aux extrémités sud-ouest de la ligne de levé géophysique L5+40 (Figure F.5), les épaisseurs de sédiments marins dans le modèle géologique 3D sont en désaccord avec celles estimées par la méthode des minimums de résistivité (Section 3.10). Cette unité est légèrement trop épaisse dans le modèle. En première approximation, cette différence ne devrait pas avoir un impact significatif sur le plan hydrogéologique. En effet, aux endroits où aucune information n’est disponible, l’étendue et l’épaisseur de cette unité sont interprétatives. L’impact des corrections qui pourraient être apportées à l’extrémité sud-ouest de la ligne L5+40 serait négligeable par rapport aux erreurs causées par les imprécisions intrinsèques du modèle.

Le même problème se produit à l’extrémité nord-est de la ligne de levé géophysique L5+40 où, selon les estimations tirées de la méthode des minimums de résistivité, l’épaisseur de l’unité de sédiments marins est trop faible. Par contre, dans cette région sur la carte de l’épaisseur des buttes de pergélisol (Figure G.11), un groupe de sept buttes de pergélisol de très faible épaisseur est identifié aux environs de l’intersection des lignes TL0+00 et L5+40 (Figure F.4A et Figure F.5C respectivement). L’épaisseur de cette unité de sédiments marins peut donc avoir un impact sur le plan cryologique en introduisant une sous-estimation du volume de glace de sol. En revanche, ces buttes sont affectées par une arbustification importante à leur surface, des mares de thermokarst asséchées, et l’absence de signes de cryoturbation1. Ces observations suggèrent un stade de dégradation très avancée. Les tassements au dégel expliqueraient alors l’épaisseur moins grande de cette unité dans ce secteur. Selon les observations de terrain, l’impact cryologique de la sous-estimation de l’épaisseur de cette unité dans ce secteur est jugé mineur puisque la présence de volumes importants de glace de sol est peu probable.

1 _{La cryoturbation est un processus de convection qui a lieu dans le mollisol à cause des cycles de}

gel-dégel. La cryoturbation est à l’origine des ostioles, qui sont des formes arrondies d’environ 1 m de diamètre dépourvu de végétation à la surface des buttes de pergélisol. Les ostioles sont

3) Épaisseur de l’unité de sédiments marins d’eau profonde (géofaciès Ma) au centre de la vallée Tasiapik

L’accord entre le modèle cryohydrogéologique 3D et les modèles de résistivité est le moins bon le long de la ligne de levé géophysique L7+70 (Figure F.6C). L’épaisseur de sédiments marins est surestimée sur plus de 400 m entre les distances de 120 à 520 m. Cette surestimation est aussi visible sur la ligne TL0+00 entre 640 et 980 m (Figure F.4A). Une zone de près de 60 000 m2 caractérisée par une grande épaisseur de sédiments marins est visible sur la carte d’épaisseur du géofaciès Ma (Figure G.7). L’impact de cette surestimation sur la modélisation hydrogéologique pourrait être très important. En effet, selon les niveaux d’eau observés dans les puits dans ce secteur de la vallée, l’unité de sédiments marins est une couche confinante. La surestimation de l’épaisseur de cette unité entraîne un confinement beaucoup plus important qu’il ne l’est en réalité.

Entre les distances de 160 à 360 m le long de la ligne L7+70, le modèle sous- estime l’épaisseur des sédiments littoraux et pré-littoraux en surface. En effet, une couche de sables gelés est bien visible sur le modèle de résistivité. Le gel résiduel plus important s’explique par la morphologie du terrain dont la végétation basse et la surface plane fortement balayée par les vents en hiver ne permettent pas l’accumulation de neige. Cet endroit ne bénéficie donc pas de l’isolation thermique d’un couvert nival et le gel hivernal y est donc plus important. De plus, selon la carte d’épaisseur des sédiments littoraux et pré-littoraux (Figure G.9), des épaisseurs plus importantes de cette unité se retrouvent aux deux extrémités de la ligne L7+70 mais pas au centre où l’épaisseur de cette unité est plus faible. La présence de lignes de rivage bien visibles sur le modèle numérique de terrain et la forme généralement bombée du terrain rappellent la morphologie du plateau dans la partie aval de la vallée, où se trouve une plus grande épaisseur de sédiments littoraux et pré-littoraux. Il est donc raisonnable de croire que, dans ce secteur, les conditions étaient plus favorables à une déposition accrue de sable par les processus littoraux. C’est aussi dans cette zone que la surestimation de l’épaisseur de sédiments marins est la plus importante. Des corrections au modèle géologique 3D ont été nécessaires pour amincir l’unité de sédiments marins par un

épaississement de l’unité de sédiments littoraux et pré-littoraux en surface et une diminution de la profondeur du contact avec l’unité de sédiments d’épandage proglaciaire.

Sur le plan cryologique, la zone résistive visible entre les distances de 0 à 100 m sur le modèle de résistivité de la ligne de levé géophysique L7+70 et qui s’étend jusqu’à la base du modèle pourrait être causée par la présence de sédiments marins gelés (Figure F.6A). Cette même anomalie est aussi visible transversalement à la ligne L7+70 sur le modèle de résistivité électrique de la ligne TL4+00 entre les distances de 1320 à 1420 m (Figure F.1A). Cependant, il est probable qu’il s’agisse d’une couche qui contient une faible teneur en glace recouverte par un sable gelé. Il est probable qu’un gel résiduel subsiste jusque dans les sédiments marins. Cela rend les trois unités de sédiments littoraux et pré- littoraux, de sédiments marins et de sédiments d’épandage proglaciaire indiscernables sur le plan de la résistivité. Il est donc difficile de savoir si l’épaisseur de l’unité de sédiments marins est correcte. Par prudence, le modèle cryohydrogéologique 3D n’a pas été modifié à cet endroit.

4.2.2

Corrections apportées

Cette section décrit comment les corrections suggérées précédemment ont été mises en œuvre en l’absence de contraintes quantitatives afin de diminuer l’épaisseur des sédiments marins le long des lignes de levé géophysique L7+70 (Figures F.6C et F.6D) et TL0+00 (Figures F.4A et F.4B). Les modifications apportées n’affectent que ces deux profils.

1) Surface de l’unité de sédiments marins (géofaciès Ma)

L’objectif de la modification de la surface de l’unité de sédiments marins est d’épaissir l’unité de sédiments littoraux et pré-littoraux entre les distances de 160 à 360 m le long de la ligne de levé géophysique L7+70. Une ligne de construction dans un plan le long de la ligne L7+70 à une élévation constante de 105 m a été

L7+70, une bande d’environ 200 m de large a été délimitée. À l’extérieur de cette bande, les nœuds de la surface ont été transformés en des NC. Des NC ont également été placés dans le fond du ravin pour éviter que l’élévation de la surface de l’unité des sédiments marins ne soit plus grande que la topographie. La zone ainsi délimitée a permis de circonscrire l’action de la DSI. Cette zone apparaît sur la carte de l’épaisseur des sédiments littoraux et pré-littoraux après modification à la Figure G.10. Un facteur d’ajustement de 0.1 a été utilisé.

2) Surface des sédiments d’épandage proglaciaire (géofaciès Gs)

L’objectif de la modification de la surface de l’unité de sédiments d’épandage proglaciaire est de diminuer l’épaisseur de l’unité de sédiments marins par le bas en prolongeant l’étendue des sédiments d’épandage proglaciaire vers l’est et en augmentant leur épaisseur. La limite de la surface a d’abord été délimitée manuellement en se servant de la photographie aérienne comme guide. De petits lacs témoignent d’une épaisseur plus importante de sédiments marins. En effet, ces lacs sont probablement des mares de thermokarst suite à l’effondrement de buttes de pergélisol lors de leur dégradation. Une bonne épaisseur de sédiments marins gélifs doit se trouver à cet endroit. La limite de l’extension latérale de l’unité de sédiments d’épandage proglaciaire est donc placée juste avant ces petits lacs. Une surface a été créée à partir de cette nouvelle limite. Cette surface a été projetée sur l’ancienne surface de l’unité des sédiments d’épandage proglaciaire. Dans la région où la nouvelle surface dépasse les limites de l’ancienne, la nouvelle surface a été projetée sur le roc.

La zone d’influence de la DSI a ensuite été délimitée manuellement. Cette zone apparaît sur la carte d’épaisseur des sédiments d’épandage proglaciaire après correction à la Figure G.6. À partir de cette région, une surface de construction a été produite pour générer les PC nécessaires à la modification de la surface lors de la DSI. Les bords de cette surface de construction ont été réduits d’une rangée de deux triangles. La surface a ensuite été projetée sur la surface de l’unité de sédiments marins nouvellement construite (qui inclut la modification décrite plus haut) puis elle a été rabaissée de 2 m. Avant de faire la DSI, des NC ont été fixés

partout sauf sur la région à modifier. Des PC ont été générés à partir de la surface de construction. La DSI a été lancée avec un faible facteur d’ajustement de 0.1. La carte d’épaisseur des sédiments d’épandage proglaciaire ainsi obtenue est présentée à la Figure G.6 alors que celle de l’épaisseur des sédiments marins qui résulte de ces deux modifications est présentée à la Figure G.8.