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Les dépôts quaternaires de surface de la région d'Eastmain-1

Dans le cadre du projet portant sur l’évaluation des émissions nettes de gaz à effet de serre (GES) suite à la mise en eau du réservoir Eastmain-1, il est impératif de caractériser les différentes composantes des milieux terrestres avant leur inondation et ce, afin de mieux documenter les impacts d’un tel projet sur l’environnement.

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Le volet portant sur les dépôts quaternaires de surface vise à identifier la nature des dépôts superficiels de la région d’Eastmain-1, à les cartographier ainsi qu’à définir le contexte paléogéographique de leur mise en place. Le travail permet aussi de quantifier la somme de carbone inorganique contenue dans les sédiments afin d’évaluer leur contribution au bilan net de GES suite à la mise en eau du réservoir.

Afin d’identifier et de cartographier les sédiments de surface, une photo-interprétation du secteur et une campagne de validation ont été effectuées au cours de l’été 2005 soit celui précédant l’inondation du territoire. Durant la campagne de terrain, plusieurs sites ont été visités afin d’identifier la nature et l’origine des dépôts, mesurer leur épaisseur et récolter des échantillons pour ensuite les traiter en laboratoire en déterminant leur taille granulométrique et en calculant leur teneur en carbonates. Des mesures de marques d’érosion glaciaire sur le substrat rocheux (appelées stries et broutures) ont aussi été prises sur le terrain de façon à déterminer les directions d’écoulement des glaces lors de leur passage sur le territoire.

 



Figure 1 : Dépôts fluvioglaciaires déposés sous forme d'esker à quelques kilomètres à l'ouest du camp EM-1


Tableau 1 : Teneur moyenne en carbonates dans les dépôts de surface du secteur d'Eastmain-1 obtenus par analyses de calcimétrie.

 

Les résultats obtenus montrent que la majeure partie des dépôts superficiels de la région d’Eastmain-1 sont issus d’événements associés à la dernière glaciation qui remonte à plus de 20 000 ans avant aujourd’hui et de son retrait qui s’est terminé un peu après 6 000 ans. Durant cette période, une couverture de glace de plus de 2 kilomètres d’épaisseur formait ce qu’on appelle un inlandsis et  recouvrait l’ensemble du Québec.  Le déplacement de cette imposante masse de glace a érodé la surface rocheuse en y  laissant de nombreux dépôts de tailles et d’étendues variables. La composition des couches  stratigraphiques des dépôts qui ont été identifiés dans la région est la suivante :  à la base, des sédiments d’origine glaciaire ont été déposés par l’inlandsis pour former des tills de fond, des tills d’ablation, des moraines de De Geer, etc selon la nature et la durée des événements.  Avec le retrait de la glace sur le territoire, des sédiments d’origine post-glaciaires ont été déposés dont ceux associés aux eaux de fonte (dépôts fluvioglaciaires, figure 1) et aussi ceux associés à l’inondation du territoire par les eaux marines dont les dépôts marins argileux, les dépôts de plages dont certains par exemple ont pu être remaniés par le vent pour former des dunes (dépôts éoliens, figure. 2). Plus récemment dans l’histoire post-glaciaire, c’est-à-dire depuis environ 6 000 ans, des dépôts organiques ont comblé les dépressions pour former des tourbières et des alluvions se sont déposées par les processus fluviaux actuels.  Les marques d’écoulements glaciaires ont permis de façonner des microformes (stries, sillons, marques en croissant) ou des mésoformes d’érosion (roches dissymétriques).  Les mesures de l’orientation des écoulements glaciaires indiquent une direction entre 220° et 290° principalement soit entre le nord-ouest et le sud-ouest.

 



Figure 2 : Dépôts éoliens formant des dunes dans le secteur du Grand Détour de la rivière Eastmain maintenant inondé

Sur le Bouclier canadien, l’essentiel du carbone inorganique est sous la forme de deux minéraux : la calcite (CaCO3) et la dolomite (CaMg(CO3)2 (minéraux pouvant contribuer à la formation de dioxyde de carbone).  Dans le secteur de Eastmain-1, deux sources potentielles de roches carbonatées ont d’abord été identifiées comme étant susceptibles d’avoir influencé, par transport glaciaire, les teneurs en carbonates des sédiments meubles de la région étudiée soient 1) les calcaires et dolomies protérozoïques (éon géologique couvrant la période allant de 2 500 à 540 millions d’année) de la région du lac Mistassini et 2) les calcaires et dolomies paléozoïques (ère géologique qui s’étend entre 540 à 250 millions d’années) de la baie James. À la lumière des résultats obtenus sur les teneurs en carbonates des sédiments, la quantité totale de calcite (CaCO3) à été estimée à 925 Mt (mégatonne). En effectuant le rapport entre la quantité totale de CO2 dissous dans le réservoir et la quantité totale de calcite (CaCO3), il sera possible de déterminer l’apport potentiel en carbone inorganique provenant des dépôts glaciaire.

Daniel Brosseau
brosseau.daniel.2@courrier.uqam.ca
et
Michelle Garneau

garneau.michelle@uqam.ca

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