Assessing the impact of permafrost degradation on the runways of Tasiujaq and Aupaluk airports in Nunavik, Quebec, using airborne LiDAR surveys from 2010, 2016 and 2021

ABSTRACT: Climate change in the North has triggered permafrost degradation, which can lead to thaw subsidence and impact infrastructures built on ice-rich permafrost. To guide the Québec government’s construction work planned in 2025 and 2026 on the Tasiujaq and Aupaluk airports in Nunavik (Québec), airborne LiDAR (Light Detection and Ranging) data collected in 2010, 2016, and 2021 were processed to map the spatial distribution of ground movement along the two runways. Digital terrain models produced from these LiDAR data were subtracted to assess changes in terrain elevation over time. Zones of thaw subsidence of a few decimeters from 2010 to 2021 were delineated along both runways, particularly near the runway shoulders and in poor drainage areas. These maps of ground movement have been considered in the design process for scheduled construction projects at the Tasiujaq and Aupaluk airports.

RÉSUMÉ: Le réchauffement climatique dans le Nord est à l’origine de la dégradation du pergélisol sous la forme de tassements au dégel qui peuvent affecter les infrastructures civiles construites sur un pergélisol riche en glace. Afin d’orienter les travaux de construction aux aéroports de Tasiujaq et d’Aupaluk au Nunavik (Québec) qui sont prévus en 2025 et 2026, les données de levés aéroportés de télédétection par laser (LiDAR) de 2010, 2016 et 2021 ont été traitées pour cartographier la distribution spatiale des mouvements de terrain le long de ces deux pistes d’atterrissage. Les modèles numériques de terrain produits à partir de ces données LiDAR ont été soustraits pour mettre en évidence les changements d’élévation de terrain. Des zones de tassements au dégel de quelques décimètres entre 2010 et 2021 ont été délimitées le long de ces deux pistes d’atterrissage, plus particulièrement près des accotements et dans les zones de mauvais drainage. Ces cartes de tassements au dégel du pergélisol ont été intégrées dans le processus de conception des projets de construction aux aéroports de Tasiujaq et d’Aupaluk par le gouvernement du Québec.