It Is Ice to See You. How Seasonal Connections Are Affected by Climate Change

Le changement climatique : Un danger pour les routes de glace

snow truck

Origin Story: What Is Climate Modelling?

Climatologists are scientists who study climate change. Climate modelers are climatologists who want to learn what could happen to the climate on Earth in the future. They use supercomputers to analyse data: information on temperature, humidity, precipitation and more. By using math, coding, physics, and an understanding of Earth’s processes, they build working models of Earth in computer software. They then run simulations and experiments to see how climate will change and make projections based upon their gathered information.

Dr. Yukari Hori is one such climatologist from the University of Toronto who has been working with remote Northern Ontario communities. Community members requested help to better understand how a changing climate has been affecting a major lifeline for them in winter: ice roads.


Winter Ice Roads – Where the Rubber Hits the Ice

For most of us, we may not give much thought to how our household goods, building supplies, vehicles, fuel, and other necessities come into our cities and towns. We do know that ‘stuff’ probably travelled by transport truck or rail. However, many northern, remote, Indigenous communities rely on seasonal corridors or ice roads to get their essential goods. Otherwise, these necessities would have to be flown in on planes or helicopters, as there is no railway or all-season road infrastructure. Due to the high cost of aviation fuel, airport maintenance fees, high costs of aircraft and their personnel, shipping costs can be up to twenty times more expensive than land. For example, the cost to send something by road could be one hundred dollars. To ship by air, the cost could be as much as two thousand dollars!

The construction and maintenance of winter road systems requires a colder climate.  Climate factors such as surface air temperature, precipitation, snowfall, and wind all directly affect the winter road systems. These vast road connections will run over land, rivers, lakes, and bays. The ice that forms in lakes and rivers must be thick enough to hold vehicles that can weigh up to twenty tonnes, so ice thickness is a major factor to the reliability of the winter roads as well as when they can be opened and closed. Over the short life span of each seasonal winter road, it must be maintained and observed for accumulated snow, soft spots on the ice, and uneven ground and land-water transition points. Before and during the season, sections have to be repaired, levelled, or flattened, and observed for ice thickness.

In recent years, climatologists like Dr. Hori have been using climate modelling to assess the impacts of climate change on the longevity of winter roads in the next century. By using historical climate data from various weather stations in a particular area and analyzing it using computer and statistical software, scientists are able to simulate and analyze patterns and develop climate projections.  A projection is similar to a prediction or where they determine what should happen under certain situations. They are using the modelling to project future ice road seasons and whether climate conditions would be favourable or not.

One example they looked at is in Ontario’s Far North (OFN), from the western Canadian Shield to the Hudson Bay Lowlands, where warming trends have been seen in the past three decades, particularly during November.  This time period is important as this is when lower seasonal temperatures would allow for the preparation of the winter roads where land portions can be readied and constructed while ice forms on the water sections. Some areas of OFN have modelled projections where climate conditions would be unfavourable for winter road construction by the middle of the 21st century , and in other areas, climate conditions would be unfavourable by the end of the century. As climate change continues to affect the preparation period, and so the maintenance and longevity of winter roads, then these communities will continue to struggle to maintain their way of life.

Winter roads in the northern regions of Canada are a crucial seasonal lifeline, to transport essential goods and services while also providing connections for social and cultural gatherings and meetings between communities. Following the modelling and projections, there is definite uncertainty regarding the possibility and durability of the winter roads. Long-term planning, adaptation strategies and coordination of people and ideas are needed at community and government levels.


Climate Action 

The are many things you can do to work towards Climate Action. Participate in local activities that help the community such as spring clean-up, climate awareness campaigns, and Earth Day events. You can do things to help the environment by using less plastic, recycling when possible, conserving water, and using green methods of transport like riding your bike in the summer.

To develop a better understanding of northern ways of life and its hardships, it is important to form connections with Indigenous communities and learn their perspectives. Make the time and speak with Indigenous Elders, leaders, and youth. Many Indigenous people who live in larger urban centres may have connections to northern communities as well and may help you with your learning journey. 


Meet Our Local Science Hero: 

Dr. Yukari Hori
How did your interest in winter ice roads and climate change come about?

When I was a Ph.D. student at University of Toronto, one of my supervisors who used to live in Fort Albany told me that local people are concerned about the impacts of climate change on their winter roads. Later, I found that many fly-in First Nations communities in Northern Ontario rely on the winter (ice) road networks. I believe that understanding the impacts of climate change on winter (ice) roads is an important area of research that would help to adapt the changes or mitigate the risks for the northern communities.

What is the best part of being a scientist? 

I think we have an opportunity to discover new knowledge, and we have a chance to make a significant contribution to our society by our discoveries.

If you could share one call to action with Canadian youth, what would you say?

I would like to share this old proverb: “Where there is a will, there is a way”.



This Science Spotlight   was written based on Hori, Yukari, Vincent Y.S. Cheng, William A. Gough, Jerry Y. Jien, and Leonard J.S. Tsuji. 2018. “Implications of projected climate change on winter road systems in Ontario’s Far North, Canada.” Climatic Change, 148: 109-122.



Histoire de la genèse : Qu’est-ce que la modélisation climatique ? 

Les climatologues sont des scientifiques qui étudient le changement climatique. Les spécialistes de la modélisation climatique, aussi appelés « modélisateur.trice.s du climat », sont des climatologues qui veulent savoir ce qu’il pourrait arriver au climat de la Terre dans le futur. Ils/elles utilisent des superordinateurs pour analyser des données comme des informations sur la température, l’humidité, les précipitations et plus encore. En ayant recours aux maths, à la programmation, à la physique, et en essayant de comprendre les processus de la Terre, ils/elles élaborent des modèles opérationnels de la Terre à l’aide d’un logiciel. Ensuite, ils/elles procèdent à des simulations et à des expériences pour voir comment le climat changera, et ils/elles font des projections sur la base des informations qu’ils/elles ont réunies.

Yukari Hori est l’une des climatologues de l’Université de Toronto qui travaillent avec les communautés éloignées du Nord de l’Ontario. Les membres de la communauté ont réclamé de l’aide pour mieux comprendre comment un climat changeant affecte un élément d’une importance majeure pour elles en hiver : les routes de glace.

Routes de glace hivernales : Le talon d’Achille

Il se peut bien que la plupart d’entre nous ne pense jamais vraiment à la manière dont les objets ménagers, le matériel de construction, les véhicules, l’essence, et autres produits essentiels parviennent jusqu’à nos villes. Nous savons bien que toutes ces « choses » sont probablement transportées par camion ou par voie ferrée. Cependant, de nombreuses communautés autochtones, éloignées, dans le Nord, dépendent des corridors saisonniers, c’est-à-dire des routes de glace, pour obtenir ces biens essentiels.  Sinon, ces choses indispensables devraient être expédiées par avion ou par hélicoptère, puisqu’il n’y a pas de liaisons ferroviaires ni d’infrastructures routières praticables toute l’année. En raison du coût élevé du carburant, des frais d’entretien aéroportuaires, et des coûts élevés des aéronefs et du personnel, les frais d’expédition peuvent être jusqu’à vingt fois plus élevés par rapport au transport terrestre. Par exemple, là où envoyer quelque chose par la route pourrait coûter cent dollars, l’envoyer par la voie des airs pourrait coûter autant que deux mille dollars !

La construction et l’entretien des réseaux routiers hivernaux requiert un climat plus froid. Les facteurs climatiques comme la température de l’air à la surface des terres, les précipitations, les chutes de neige, et le vent affectent tous, directement, les réseaux routiers hivernaux. Ces vastes liens routiers s’étendent sur la terre, les rivières, les lacs et les baies. La glace qui se forme dans les lacs et les rivières doit être suffisamment épaisse pour que les véhicules puissent tenir dessus - des véhicules pouvant peser jusqu’à vingt tonnes - alors, l’épaisseur de la glace est un facteur majeur pour la fiabilité des routes hivernales ainsi qu’en ce qui a trait aux dates auxquelles elles peuvent être ouvertes et fermées. Sur la courte durée de vie de chaque route hivernale saisonnière, il faut les entretenir et surveiller la neige qui s’y accumule, les endroits plus mous sur la glace, les endroits où le sol est inégal, et les points de transition terre-eau. Avant et pendant la saison, des sections doivent être réparées, mises à niveau, ou aplaties, et on doit observer l’épaisseur de la glace.

Au cours des dernières années, des climatologues comme Yukari Hori ont eu recours à la modélisation climatique pour évaluer les effets du changement climatique sur la longévité des routes hivernales au siècle à venir. En utilisant des données climatiques du passé provenant de diverses stations météo dans une région donnée, et en les analysant à l’aide d’ordinateurs et de logiciels statistiques, les scientifiques sont capables de simuler et d’analyser des modèles, pour ensuite procéder à des projections climatiques. Une projection est similaire à une prévision. Les projections, comme les prévisions, déterminent ce qu’il devrait se passer dans certaines situations. Elles utilisent la modélisation pour projeter les futures saisons des routes de glace, et pour savoir si les conditions climatiques seront favorables ou pas.

Le Grand Nord de l’Ontario (GNO) est un des exemples sur lesquels les scientifiques se sont penché.e.s, de l’ouest du Bouclier canadien jusqu’aux basses terres de la baie d’Hudson, où la tendance au réchauffement a été constatée au cours des trois dernières décennies, particulièrement au mois de novembre. Cette période est importante car c’est à ce moment-là que des températures saisonnières plus basses permettent de préparer les routes hivernales, là où les portions terrestres peuvent être préparées et construites pendant que la glace se forme sur les sections couvertes par l’eau. Il existe, pour certains endroits du GNO, des projections modélisées montrant des conditions climatiques défavorables pour la construction de routes hivernales d’ici le milieu du 21e siècle, et, dans d’autres régions, les conditions climatiques deviendraient défavorables d’ici la fin du siècle. Au fur et à mesure que le changement climatique continuera d’affecter la période de préparation, et par conséquent, aussi l’entretien et la longévité des routes hivernales, ces communautés devront continuer à lutter pour conserver leur mode de vie.

Les routes hivernales dans les régions du Nord du Canada sont des artères saisonnières critiques, pour apporter des biens et des services essentiels, tout en offrant également des liens pour les rencontres et les rassemblements sociaux et culturels des diverses communautés. D’après les modélisations et les projections, l’incertitude est bien réelle quant à la possibilité de pouvoir disposer de routes hivernales et quant à durabilité de ces dernières. Au niveau des communautés comme au niveau du gouvernement, il est nécessaire de planifier à long terme, de mettre sur pied des stratégies d’adaptation, et de coordonner ressources humaines et idées.


Action pour le climat

Il y a beaucoup de choses que vous pouvez faire pour poser des actions pour le climat. Participez à des activités locales qui aident la communauté, comme des opérations de nettoyage de printemps, des campagnes de sensibilisation à la question climatique, et des événements pour le Jour de la Terre. Vous pouvez faire des choses pour aider l’environnement en utilisant moins de plastique, en recyclant chaque fois que c’est possible, en préservant l’eau, et en utilisant des moyens de transport écologiques comme de vous déplacer à vélo durant l’été.

Pour mieux comprendre les modes de vie nordiques et les difficultés qui y sont rattachées, il est important de développer des liens avec les communautés autochtones et de connaître leurs perspectives. Prenez le temps de parler avec des, des leader.euse.s et des jeunes autochtones. Beaucoup de personnes autochtones qui vivent dans des centres urbains plus grands peuvent avoir des liens avec les communautés du Nord, ils/elles et pourraient vous aider à en apprendre davantage sur ces questions. 

Rencontrez notre héroïne scientifique locale : Yukari Hori

Yukari Hori


D’où vient votre intérêt pour les routes de glace hivernales et le changement climatique ?

Quand j’étais étudiante au doctorat à l’Université de Toronto, l’un de mes superviseurs qui vivait à Fort Albany m’a dit que les habitant.e.s du coin étaient inquiet.e.s des effets du changement climatique sur leurs routes hivernales. Plus tard, j’ai découvert que de nombreuses communautés des Premières Nations, accessibles seulement par avion dans le Nord de l’Ontario, dépendent des réseaux de routes (de glace) hivernales. Je crois que comprendre les effets du changement climatique sur les routes (de glace) hivernales est un domaine de recherche important, susceptible d’aider à s’adapter aux changements ou à en atténuer les risques pour les communautés se trouvant dans le Nord.

Qu’est-ce que vous aimez le plus dans le fait d’être scientifique ? 

Je pense que nous avons l’occasion de découvrir des nouvelles connaissances, et que nous avons la chance de contribuer de manière significative à notre société grâce à nos découvertes.

Si vous pouviez lancer aux jeunes un appel à passer à l’action que leur diriez-vous ?

J’aimerais partager ce vieux proverbe : « Lorsqu’on veut, on peut » .



Ce guide « Pleins feux sur la science » a été écrit sur la base de l’article Hori, Yukari, Vincent Y.S. Cheng, William A. Gough, Jerry Y. Jien, et Leonard J.S. Tsuji. 2018. « Implications of projected climate change on winter road systems in Ontario’s Far North, Canada. » (Traduction libre : Implications du changement climatique projeté sur les réseaux routiers hivernaux dans le Grand Nord de l’Ontario, Canada) Changement climatique, 148 : 109-122.