Prédictions des embâcles de glace avec OCIANA™

Le fleuve Saint-Laurent prend sa source dans l'émissaire des Grands Lacs, se transforme en un vaste estuaire près de l'île d'Orléans pour finalement s'élargir dans le golfe du Saint-Laurent à Pointe-des-Monts. Cette voie navigable englobe près de 1 200 kilomètres d'eaux navigables, servant de canal crucial qui relie les Grands Lacs et le cœur de l'Amérique du Nord à l'océan Atlantique. Il joue un rôle central en tant qu'artère essentielle pour l'économie et la chaîne d'approvisionnement du Canada. Un défi notable auquel la région est confrontée est la formation de embâcles de glace, en particulier dans la section du lac Saint-Pierre, en aval de Montréal. Ces embâcles risquent d'obstruer la navigation commerciale, ce qui peut provoquer des inondations susceptibles d'entraîner d'importants dégâts. Le lac Saint-Pierre désigne l'élargissement du fleuve Saint-Laurent entre Sorel et Trois-Rivières, constituant le segment amont de l'estuaire du fleuve. La profondeur de l'eau dans cette zone est généralement faible, sauf dans le chenal de navigation, où elle est maintenue à un minimum de 11,3 mètres sous le zéro des cartes. En raison d'une vitesse de l'eau plus faible et de la présence de courbes dans le chenal, cette section est plus vulnérable aux embâcles que les autres parties de la rivière. Depuis 1993, il y a eu au moins six cas documentés d'embâcles dans cette zone (voir le tableau 1). Le premier épisode d'embâcle en 2019 a entraîné la suspension des opérations de navigation nationale et internationale pendant plus d'une semaine. De plus, il a provoqué une hausse de 25 centimètres des niveaux d'eau près de Contrecœur et a causé un “ engorgement des navires ” après la libération de l'embâcle.

GSTS a entrepris le développement d'une capacité complète de gestion des glaces qui a réussi à regrouper et à analyser les conditions de glace et environnementales dans sa plateforme propriétaire alimentée par l'IA, d’OCIANA^TM. Ces facteurs jouent un rôle déterminant dans la survenue des embâcles de glace. La capacité d'innovation comprend un modèle de prédiction de la concentration de glace alimenté par l'intelligence artificielle (IA) et un modèle analytique d'alerte aux embâcles. d’OCIANA^TM offre des avertissements précoces jusqu'à sept jours à l'avance, atténuant efficacement les impacts potentiels des embâcles. 

La Figure 2 illustre les prévisions de concentration de glace dans le lac Saint-Pierre pour la période du 19 décembre 2023 au 22 février 2024, générées par le modèle de prédiction par IA. Aucun avertissement de risque d'embâcle n'a été émis par le modèle analytique tout au long de cette période spécifiée, ce qui concorde avec le fait qu'aucun embâcle réel ne s'est produit. Ce résultat souligne l'efficacité et la fiabilité des modèles développés. La mise en œuvre réussie de cette capacité avancée marque une avancée significative dans l'amélioration de la gestion proactive et de la réduction des risques liés aux embâcles de glace dans des sections cruciales du fleuve Saint-Laurent.

La création et la mise en œuvre de la capacité de prévision des embâcles procurent de nombreux avantages à toutes les parties prenantes qui dépendent du fleuve Saint-Laurent pour la navigation. Cela comprend des améliorations des capacités de planification concernant l'encombrement par les glaces, une communication renforcée avec les opérateurs de terminaux concernant les retards potentiels, une planification affinée des routes pour les navires entrants, une meilleure planification des ressources pour les remorqueurs engagés dans l'assistance au bris de glace, une efficacité accrue des brise-glace et une amélioration globale de l'efficacité opérationnelle qui réduit le risque de retards et d'accidents maritimes. Il est important de noter que la méthodologie et les modèles qui font partie intégrante de la capacité de prévision des embâcles sont polyvalents et peuvent être adaptés pour être appliqués dans d'autres régions vulnérables au risque d'embâcles. Cette adaptabilité ouvre la voie à l'expansion potentielle de cette capacité novatrice pour relever les défis dans des zones telles que les Grands Lacs et l'Arctique, contribuant ainsi à une navigation plus sûre et plus efficace dans les régions sujettes aux perturbations liées à la glace.