BOND2.0 — Déployer des technologies de détection basées sur la lumière pour le suivi des gaz climatiquement actifs dans l’Arctique en mutation
Chercheurs principaux
Martin Bernier (Physique, génie physique et optique), Daniel Nadeau (Génie civil et génie des eaux)
Co-chercheurs
Réal Vallée (Physique, génie physique et optique), Younès Messaddeq (Physique, génie physique et optique)
Collaborateurs
Warwick Vincent (Université Laval), Isabelle Laurion (INRS), Bernard Dussardier (Centre national de la recherche scientifique-UCA)
Partenaires
ABB, Teraxion, Photon etc., Hydro-Québec, Centre d’études nordiques, Centre d’optique, photonique et laser
Résumé du projet
Le projet BOND2.0 vise à poursuivre l’effort initié dans le projet Sentinelle Nord 2.6 Développement de capteurs optiques pour le suivi des gaz climatiquement actifs dans l’Arctique en mutation (BOND) visant le développement de dispositifs de quantification des bouleversements qui ont actuellement lieu dans la cryosphère.
Les changements climatiques actuels provoquent d’importantes modifications au sein des environnements nordiques. Ces environnements en pleine mutation hébergent des écosystèmes complexes et diversifiés régulant les grands cycles biogéochimiques des éléments majeurs (carbone, azote et oxygène) et contrôlant les échanges et le recyclage de gaz à effet de serre (GES) tels que le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux. Dans ce contexte, il est urgent de comprendre les processus contrôlant la dynamique de ces gaz. Obtenir une meilleure compréhension de ces processus requiert des mesures précises permettant d’en caractériser en temps réel les émissions dans l’environnement, ce qui représente un défi de taille dans ces régions éloignées.
Au sein du projet BOND2.0, nous utiliserons des sources laser innovantes opérant dans l’infrarouge moyen couplées à des techniques d’imagerie hyperspectrale active pour détecter et quantifier les émissions de gaz émis par les lacs et sols dans la basse atmosphère. Ces développements technologiques seront réalisés en étroite collaboration avec des partenaires industriels d’envergure spécialisés dans le domaine des composants photoniques (Teraxion), de l’imagerie hyperspectrale (Photon etc.) et de la surveillance environnementale (ABB). Les systèmes développés dans le cadre du projet seront déployés dans un premier temps sur le site du complexe hydroélectrique Romaine 2 en collaboration étroite avec Hydro-Québec, afin de réaliser une preuve de concept sur le terrain et une calibration des systèmes avec des mesures de référence. Ensuite, les systèmes qualifiés seront déployés dans un environnement subarctique (lac thermokarstique) en collaboration avec le Centre d’études nordiques. Ces phases de déploiement sur le terrain confirmeront les performances des systèmes de détection développés, ouvrant la porte à la réalisation d’études de grande valeur scientifique qui permettront d’atteindre l’objectif principal du projet BOND2.0 : le renforcement rapide et significatif de nos moyens d’analyse d’un environnement nordique en pleine mutation.