La trousse de Klein, « Saint-Graal » de la nivologie au Canada

Qui aurait cru que de vieux outils scientifiques utilisés pendant des années par les employés du programme de prévention des avalanches de Parcs Canada pour étudier la neige seraient un jour considérés comme de précieux artéfacts?

C’est pourtant là l’opinion du Musée des sciences et de la technologie du Canada, à Ottawa.


Le « Saint-Graal »

récipient de pluviographe à pesée Ce récipient de pluviographe à pesée, qui a connu des jours meilleurs, fait partie de la première trousse de nivologie conçue par George Klein
© Parcs Canada

En mars 2013, un conservateur du Musée est venu au parc national des Glaciers dans l’espoir d’y trouver une trousse originale d’analyse de la neige conçue par Klein. Il a déniché celle-ci au bureau de Parcs Canada au col Rogers, et certains outils de la trousse étaient encore utilisés aujourd’hui!

La trousse de Klein est une des premières trousses d’étude de la neige utilisée au Canada et un véritable « Saint-Graal » parmi les artéfacts de nivologie puisqu’on en a fabriqué très peu.

Conçue en 1948 par George Klein, inventeur du Conseil national de recherches du Canada et Officier de l’Ordre du Canada, la trousse devait permettre de mesurer les propriétés physiques et mécaniques de la neige : dureté, épaisseur, température ainsi que taille et forme des grains.

Le parc a fait don au Musée de plusieurs outils de la trousse originale de Klein afin qu’ils soient préservés et mis en valeur auprès des Canadiennes et des Canadiens.

La trousse de Klein La trousse de Klein
© Parcs Canada

Cette trousse d’analyse de la neige de Klein (à gauche) a été confiée au Musée. Elle contient des outils originaux et des outils de remplacement, y compris une vieille pelle compacte.

Les outils de la trousse de Klein étaient au départ bien emballés dans une boîte en bois, mais les prévisionnistes d’avalanches ont trouvé une façon plus efficace de les transporter dans un sac à dos au moyen de toile en nylon et de Velcro.

La trousse de Klein a facilité les premières études nivologiques au Canada et a influencé les chercheurs du monde entier. Certains outils de la trousse sont toujours utilisés par les prévisionnistes d’avalanches et par les techniciens en avalanches de Parcs Canada pour prendre d’importantes décisions en matière de déclenchements préventifs.

L’étude de la neige et le déclenchement préventif des avalanches

déclenchement des avalanches préventives au moyen d’un obusier Militaires canadiens qui déclenchent des avalanches préventives au moyen d’un obusier de 105 mm.
© Parcs Canada

Le programme de déclenchement préventif des avalanches du parc national des Glaciers est d’une importance cruciale. Non seulement s’agit-il du plus grand programme mobile de déclenchement préventif des avalanches au monde, programme qui permet de garder la Transcanadienne praticable et sûre pour les automobilistes durant l’hiver, il permet également aux chercheurs, aux ingénieurs et aux autres employés de Parcs Canada de contribuer à l’avancement de l’étude de la neige et des avalanches.

Sondes à neige Sondes à neige; certaines proviennent de trousses originales d’analyse de la neige de Klein
© Parcs Canada

La nivologie est un élément essentiel du programme de déclenchement préventif des avalanches : les prévisionnistes examinent les profils stratigraphiques pour repérer les couches instables à l’intérieur du manteau neigeux. Ils prennent en considération la température de la neige, la forme et la taille des cristaux, l’humidité de la neige, la densité des couches, la résistance aux tapotements et le contenu total en eau, en plus d’effectuer divers tests de stabilité.

Givre de surface Givre de surface
© Parcs Canada

Les employés de Parcs Canada interprètent les prévisions météorologiques et les profils stratigraphiques afin de prévoir où et quand des avalanches risquent de se produire; ils rédigent des bulletins d’avalanches quotidiens à l’intention du public.

Des techniciens en avalanches surveillent constamment les couches de neige et prennent note des changements qui surviennent, par exemple ce givre de surface (à droite) qui se forme à la surface du manteau neigeux.


L'étude de la neige au parc national des Glaciers : une histoire

Avalanche sur la voie ferrée au col Rogers Avalanche de 1899 sur la voie ferrée au col Rogers
© Musée et archives de Revelstoke


C’est à l’hiver 1884-1885 qu’on a commencé à étudier la neige et les avalanches au parc national des Glaciers, le Chemin de fer Canadien Pacifique ayant alors mis sur pied un groupe d’observation de la neige au col Rogers. En 1887, Granville C. Cunningham, du Canadien Pacifique, a publié un article sur l’observation de la neige dans une revue de génie civil.

En 1952, Parcs Canada a entrepris ses propres études sur la neige et les avalanches lorsque le garde de Parcs Canada Noel Gardner a entrepris des observations météorologiques dans le parc, puis a organisé un programme de surveillance de la neige et des avalanches.

Noel Gardner surveille la neige et les conditions météorologiques au mont Fidelity, 1962 Noel Gardner, garde de parc, et son chien surveillent la neige et les conditions météorologiques au mont Fidelity, au parc national des Glaciers, en 1962
© Musée et archives de Revelstoke, collection Hawkes

Le premier véritable profil stratigraphique connu à avoir été réalisé dans le secteur du col Rogers est cependant le fait de Marcel de Quervain, spécialiste suisse des avalanches ayant visité le col Rogers en 1949. Il allait plus tard diriger l’Institut fédéral pour la recherche sur la neige et les avalanches, à Davos en Suisse.

On ne sait pas exactement quand la première trousse d’analyse de la neige de Klein est arrivée au col Rogers.

En 1957, lorsque le gouvernement a décidé de faire passer la Transcanadienne par le col, Peter Schaerer, ingénieur suisse employé par le Conseil national de recherches, s’est joint à l’équipe de prévention des avalanches et a constaté que M. Gardner utilisait déjà cette trousse.

Lorsqu’on lui a demandé qui a utilisé la trousse de Klein pour la première fois et à quel moment elle est apparue au col Rogers, M. Schaerer a répondu:

« Elle était dans le bureau du garde de parc quand je suis arrivé en 1957. Au départ, le Conseil national de recherches en a fabriqué 120, mais l’armée américaine en a acheté la plupart pour mener ses recherches dans l’Arctique; certains outils des trousses ont été utilisés dans le parc, d’autres ont été empruntés et n’ont jamais été rendus... »

C’est M. Schaerer qui a assumé la responsabilité de la conception et de l’emplacement des ouvrages statiques de protection contre les avalanches (paravalanches, monticules de terre et murs de protection) ainsi que de l’observation de la neige et des avalanches.

Des monticules de terre enneigés Des monticules de terre, parc national des Glaciers, 1973
© Parcs Canada

Des monticules de terre (enneigés sur la photo) servent d’ouvrages de protection statiques et ralentissent les avalanches avant qu’elles arrivent à la route. (Aujourd’hui, la plupart des monticules sont boisés et difficiles à voir, mais ce n’était pas le cas en 1973 lorsque la photo a été prise.)

Fred Schleiss, mont Fidelity, 1965 Fred Schleiss, mont Fidelity, 1965
© Parcs Canada

La trousse de Klein a été utilisée par les deux hommes à cette époque, puis par Fred (V.G.) Schleiss, qui a pris la relève du programme de la nivologie et de la prévention des avalanches dans les années 60.

À droite: Fred Schleiss utilise une grille à cristaux de neige pour identifier les types de cristaux à la parcelle-échantillon du mont Fidelity, en 1965.

La grille peut servir à couper le bout d’un échantillon de neige prélevé au moyen de la sonde à neige ronde de 250 cm3 (on peut voir la poignée noire de la sonde qui sort de la neige) avant de déposer l’échantillon dans le récipient du pluviographe à pesée.

Passés dans la poignée de la pelle se trouvent la balance à fléau et un petit récipient, outils de base de la trousse de Klein qui permettaient d’établir la densité des diverses couches de neige dans la tranchée.

De 1957 à 1991, le Conseil national de recherches du Canada a participé aux études nivologiques au col Rogers. Aujourd’hui, les recherches sur les avalanches et la neige se poursuivent grâce à des partenariats entre Parcs Canada et l’Université de Calgary, en collaboration avec la Canadian Avalanche Association et avec l’industrie du ski.

Ali Haeri utilise une balance moderne pour établie la densité de la neige, 2012 Ali Haeri, technicien en avalanches, utilise une balance moderne pour établie la densité de la neige, 2012
© Parcs Canada

Une des photos a été prise en 1972 et l’autre, en 2013. Pouvez-vous relever les différences entre ces outils de nivologie utilisés aux parcelles-échantillons?

Outils de nivologie Outils de nivologie
© Parcs Canada

La situation n’a pas beaucoup changé depuis les années 60. Il faut toujours examiner et mesurer la neige, et des avalanches menacent toujours la sécurité des automobilistes. La trousse originale d’analyse de la neige de Klein est toujours utilisée en cas de besoin, au mont Fidelity, lorsque les employés oublient leurs outils modernes plus légers.

La neige : objet d’études, de danger et de plaisir!

Cristaux de glace Cristaux de glace
© Parcs Canada