L’alliance gagnante contre l’érosion à la Plage-Jacques-Cartier

Le parc de la Plage-Jacques-Cartier, niché entre une falaise et le fleuve Saint-Laurent, est un joyau naturel de 2,6 km de long, qui fait le bonheur de la population. Il offre l’un des rares accès directs au fleuve Saint-Laurent à Québec. Mais depuis une quinzaine d’années, ses berges subissaient une érosion accélérée, alimentée par les marées, les vagues et les glaces. Le phénomène s’est intensifié lors des crues printanières exceptionnelles de 2017 et de 2019.

La détérioration des berges menaçait à la fois les infrastructures du parc, dont le sentier piétonnier, et la sécurité des visiteurs, tout en grugeant peu à peu le terrain et en emportant avec lui des arbres matures. Une intervention était nécessaire pour stabiliser les berges.

Le virage éco-ingénierie

Pour répondre à ce problème, le projet a réuni des personnes d’horizons divers : éco-ingénierie, hydraulique, architecture de paysage, biologie, électricité, etc. Leur mission était de trouver une solution qui respecte l’esprit du site et son paysage, tout en intégrant les exigences du ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs et du Bureau d’audiences publiques sur l’environnement.

Amorcée au début de 2023, la première phase des travaux consistait notamment à stabiliser plus de 1200 mètres de berges. Des enrochements végétalisés, combinant pierres et végétaux (plantes et boutures), ont été mis en place. Des structures en bois remplies de végétation ont aussi été installées pour renforcer le terrain. Les travaux comprenaient par ailleurs la réfection du sentier principal, l’installation de systèmes de drainage et l’amélioration du couvert végétal le long de la rive.

Selon Lester Trujillo Gonzalez, ing., chargé de projet en éco-ingénierie et hydraulique chez Artelia Canada, l’un des défis a été d’introduire des matériaux vivants dans une démarche d’ingénierie reposant sur des matériaux inertes (pierre, béton, acier…). Il souligne la complexité de devoir tenir compte de la survie des végétaux. « Il faut parfois faire des compromis. Par exemple, la taille des pierres dans un enrochement peut influencer la capacité des plantes à s’enraciner et à se développer. Mais si on réduit leur taille, l’ouvrage peut devenir moins résistant aux vagues, aux glaces et aux autres contraintes naturelles », indique-t-il. Le défi consistait à trouver un équilibre entre la stabilité mécanique de l’ouvrage et l’intégration durable du végétal.

Défis techniques hivernaux

Autre défi qu’a dû relever l’équipe : composer avec la saison froide.
Afin d’assurer la croissance des végétaux, ceux-ci devaient être plantés en période de dormance, ce qui a obligé la tenue du chantier pendant deux hivers. Travailler en bordure du fleuve avec une variation du niveau de l’eau atteignant cinq mètres a exigé une grande capacité d’adaptation. L’équipe a alors conçu des batardeaux en utilisant la glace même du fleuve. Ces structures étanches bloquaient temporairement l’eau et la glace, ce qui a permis de travailler au sec tout en respectant l’intégrité du milieu naturel. Finalement, des milliers d’arbustes (saule, cornouiller, spirée) ont été plantés pour stabiliser les sols.

Marier l’inerte et le vivant

Si la première phase du projet reposait sur des enrochements végétalisés là où la végétation était absente, la seconde phase a introduit des structures plus complexes.

« La phase 2 repose surtout sur des ouvrages hybrides, c’est-à-dire des ouvrages de bois végétalisés de différents types, dont des caissons et des treillis de bois végétalisés », explique François Lafond Bourque, ingénieur chez Artelia Canada et membre de l’équipe dirigée par Lester Trujillo Gonzalez.

Les structures de bois et les roches assurent la résistance mécanique aux courants et aux glaces. Les espèces végétales, quant à elles, ont été sélectionnées pour leur tolérance à la submersion et aux conditions anaérobies. « Ce sont des plantes capables de supporter des marées pendant plusieurs heures », précise François Lafond Bourque, ing.

Comme le résume Jean-Marc Dumontier, ingénieur-géotechnicien chez WSP, « les caissons, les échelles de bois et l’enrochement assurent la stabilité mécanique liée à l’hydraulique des glaces et de l’eau, tandis que les plantes limitent l’érosion de surface ».

Restaurer le cycle sédimentaire

En plus de stabiliser les berges, le projet visait à corriger les causes de l’érosion. L’ingénieur Lester Trujillo Gonzalez explique que l’érosion est souvent liée à un déficit d’apport sédimentaire causé par l’urbanisation. Dans ce cas-ci, le sentier piétonnier agissait comme une barrière entre la falaise et la plage.

Pour y remédier, des ponceaux et des ouvertures ont été aménagés sous les sentiers afin de permettre aux sédiments de la falaise de fournir un apport naturel de sable à la plage. Cette méthode de gestion intégrée des sédiments traite ainsi le problème à la source plutôt que de simplement protéger les berges.

Aujourd’hui, les suivis sur le terrain confirment que les ouvrages tiennent bien et que la végétation reprend progressivement sa place dans le parc de la Plage-Jacques-Cartier. Le projet a également suscité l’intérêt d’autres municipalités, qui ont contacté Artelia Canada pour évaluer le potentiel de la démarche dans leurs propres aménagements.

Surtout, comme le souligne Jean-Marc Dumontier, ing., des centaines de milliers de personnes visitent la plage chaque année. « Nous voulions un aménagement qui s’harmonise au paysage », conclut-il.