Sommaires

Écologie des oiseaux migrateurs et nicheurs face aux changements environnementaux mondiaux : Rapport sur les saisons de terrain 2017 et 2018

J.-F. Lamarre, A. Pedersen, J. Tiktalek, et E. Sutherland

Lamarre, J.-F., Pedersen, A., Tiktalek, J. et Sutherland, E.L. 2019. Écologie migratoire et écologie de la reproduction des oiseaux confrontés aux changements climatiques mondiaux : rapport des campagnes sur le terrain 2017 et 2018. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 1–7. DOI: 10.35298/pkc.2019.01

Les oiseaux migrateurs sont les sentinelles du changement planétaire. De nombreuses espèces subissent actuellement un déclin de leur population mondiale. Le changement climatique peut également entraîner des changements dans l'aire de répartition de différentes espèces. Sur le lieu de reproduction, le moment et le succès de la reproduction peuvent être liés à des événements qui se sont produits soient plus tôt, à des milliers de kilomètres de distance, et dans des zones fortement touchées par le développement humain. Une meilleure connaissance de l'espace utilisé tout au long de l'année par la faune migratrice et de la variation des interactions entre les espèces à travers le temps et l'espace aideront à définir les stress subis par les espèces. L'objectif de ce programme de recherche est de surveiller la reproduction et la migration des oiseaux migrateurs nichant dans l'Arctique (les espèces prédatrices et proies), y compris leurs habitats de nidification, les densités de reproduction, les tendances démographiques et les besoins en matière de migration. Les données qui en résulteront seront utilisées pour la gestion de la faune, la surveillance de l'état de l'environnement et les efforts de conservation des espèces. Elles seront également mises à la disposition du public et des scientifiques pour but d'éducation et de recherche. En 2018, divers aspects de l'écologie des oiseaux migrateurs autour de Cambridge Bay ont été surveillés, en particulier le moment de la reproduction, la densité et le succès des espèces d'oies des neiges parmi les oiseaux de rivage. La pression de la prédation a également été étudiée par le biais d'expériences sur les nids artificiels, des comptages quotidiens des espèces et d'observations d'espèces vagabondes notables. Étant donné que les oies ont un impact important sur les écosystèmes terrestres par la dégradation de leur habitat et le partage des prédateurs, des études ont été réalisées dans la baie Anderson et la zone du canal Icebreaker pour cartographier le périmètre de la colonie d'oies et le comparer aux études précédentes. Ce rapport décrit les activités de recherche qui ont été menées, les résultats préliminaires recueillis jusqu'à présent et le développement potentiel du programme de recherche au cours des prochaines années.

La classification des écosystèmes biogéoclimatiques arctiques-subarctiques canadiens (CASBEC) : Cadre, concepts clés, cartographie et applications

D.S. McLennan, W.H. MacKenzie, D.V. Meidinger, S. Ponomarenko, J. Wagner, R.J. McKillop, et H.T. Robitaille

McLennan, D.S., MacKenzie, W. H., Meidinger, D., Ponomarenko, S., Wagner, J., McKillop, R.J. et Robitaille, H. T, 2019. Classification des écosystèmes biogéoclimatiques arctiques-subarctiques canadiens (Canadian Arctic–Subarctic Biogeoclimatic Ecosystem Classification, CASBEC) : Cadre, concepts clés, cartographie et utilisation. Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 8-21. DOI: 10.35298/pkc.2019.02

Le système de classification des écosystèmes biogéoclimatiques arctiques et subarctiques canadiens (CASBEC) est une proposition visant à coordonner et à normaliser la manière dont les communautés écologiques terrestres des paysages subarctiques et arctiques du nord du Canada sont classées, interprétées et cartographiées. Le CASBEC est basé sur une théorie écologique solide et fournit à partir de protocoles normalisés pour nommer et classifier les composants des écosystèmes terrestres. Il produit une classification naturelle et hiérarchique basée sur des composants écologiques observables qui peuvent être interprétés et appliqués de différentes manières. Ce document décrit la nécessité d'un tel système ainsi que la théorie et la structure de l'approche de la classification. Il traite également de l'utilité générale de la CABSEC pour la recherche coordonnée et pan-nordique, la surveillance, la gestion et la conservation de la faune et la flore sauvage, l'aménagement du territoire, l'évaluation, la notification des impacts potentiels et l'atténuation des développements industriels, et la modélisation du changement climatique. Cette proposition vise à solliciter l'intérêt, la contribution et le soutien de la communauté canadienne des chercheurs et des praticiens consultants en écosystèmes terrestres nordiques afin qu'ils travaillent ensemble à la mise en œuvre d'une approche normalisée de classification et de désignation des communautés écologiques terrestres arctiques-subarctiques. Cette normalisation améliorera considérablement la coordination, la portée et l'impact de la recherche, de la surveillance et de la conservation dans le Nord, ainsi que les nombreuses utilisations appliquées du système.

L'échange net d'écosystèmes au pergélisol à Cambridge Bay, Nunavut, Canada

J. Yun, M.J. Kwon, J.Y. Jung, B.Y. Lee, J. Yoo, J. Wagner et T. Choi

Yun, J., Kwon, M.J., Jung, J.Y., Chae, N., Lee, B.Y., Yoo, J., et Choi, T. 2019 : Échange net d'écosystème dans le pergélisol de Cambridge Bay, au Nunavut, Canada. Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 22-30. DOI: 10.35298/pkc.2019.03

Le pergélisol est un grand réservoir de carbone (C). On s'intéresse de plus en plus à la façon dont les flux d'échange de carbone changent en raison du réchauffement de l'Arctique. La surveillance continue des flux d'échange de carbone exige une bonne compréhension du bilan de carbone dans les différentes régions de pergélisol de l'Arctique. Pour surveiller les échanges de carbone et d'énergie entre l'atmosphère et l'écosystème de la toundra, un système de flux de covariance des tourbillons a été mis en place sur un site de pergélisol à Cambridge Bay, au Nunavut (Canada), en 2012. Le système est capable d'observer les flux de gaz sur une longue période sans perturber le site d'étude. Le site utilisé dans ce projet est une toundra sèche principalement composée de Carex spp. et de Dryas integrifolia. Le sol est classé comme cryosol turbique orthique, la couche active atteignant 1,4 mètre à la mi-août. Ce rapport présente les résultats préliminaires de l'étude à partir de l'an 2017. Le taux global de collecte de données était d'environ 44-89%, la plupart des lacunes se produisant pendant l'hiver. Ces résultats montrent que l'échange net par l'écosystème (ENE) de dioxyde de carbone est devenu négatif en juin ; en d'autres termes, le site est devenu une source de dioxyde de carbone atmosphérique pendant cette période. L'ENE a augmenté jusqu'à un maximum de -1,7 gC/m2/jour en juillet et a diminué jusqu'en septembre avec des valeurs négatives. Le total des ENE accumulés pour 2017 était de -59,61gC/m2. Des analyses supplémentaires sont en cours pour étudier la manière dont les ENE accumulés varient d'une année à l'autre et pour comparer les caractéristiques du site d'étude avec un site différent de pergélisol.

Évaluation et surveillance du pergélisol dans le parc territorial de Kugluk, au Nunavut, dans une perspective de sensibilisation des communautés

S. Coulombe, M.-A. Ducharme, M. Allard, L. Papatsie, G. Atatahak, L. Adjun, S. Bilodeau et S. Page

Coulombe, S., Ducharme, M.-A., Allard, M., Papatsie, L., Atatahak, G., Adjun, L., Bilodeau, S. and Page, S. 2019. Évaluation et surveillance du pergélisol dans le parc territorial de Kugluk, au Nunavut, dans une perspective de sensibilisation de la communauté. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 31–40. DOI: 10.35298/pkc.2019.04

Le sentier de VTT du parc territorial de Kugluk subit d'importants dommages en raison du dégel du pergélisol, de la fonte des coins de glace, du recul de multiples escarpements par le glissement de terrain et de l'érosion intense des ravins. Chaque année, des modifications et quelques déviations sont apportées au sentier pour le rendre utilisable, mais la division des parcs du Nunavut et les dirigeants de la communauté aimeraient avoir une meilleure planification pour y trouver un itinéraire à long terme approprié pour le sentier. Un projet de collaboration entre la Division des parcs du gouvernement du Nunavut et le Secrétariat du changement climatique, ainsi que le Centre d'études nordiques et le Savoir polaire Canada, étudie les processus géomorphologiques et les changements dans les conditions du pergélisol pour aider à atteindre cet objectif. Ce projet de recherche communautaire a deux objectifs principaux : 1) acquérir de nouvelles connaissances sur la dégradation du pergélisol, l'érosion par les glissements de terrain et leurs conséquences, et 2) renforcer les capacités locales, en particulier chez les jeunes, pour suivre l'évolution du climat local et du pergélisol. En 2017 et 2018, les changements géomorphologiques du paysage ont été cartographiés à l'aide de photographies aériennes et d'images satellites à haute résolution, de relevés par drones et de levés GPS de haute précision. L'état du pergélisol a été évalué en recueillant des carottes de pergélisol et en effectuant des relevés par radar à pénétration du sol. Les connaissances traditionnelles locales et la participation de plusieurs générations de membres de la communauté à toutes les phases du projet de recherche ont permis d'obtenir des informations et des aperçus essentiels sur la sensibilité du terrain et ont inspiré la recherche de solutions ainsi que la prise de décisions. Ce projet place la communauté dans un rôle de leader dans l'évaluation et la réponse aux changements environnementaux qui accompagnent le réchauffement du climat et le dégel du pergélisol.

Concevoir un drone de bricolage (DIY) pour la recherche arctique et prouver ses capacités en récupérant l'épaisseur de la neige par le mouvement de la structure

D. Kramer, J. Meloche, A. Langlois, D. McLennan, C. Gauthier-Barrette, A. Royer et P. Cliche

Kramer, D., Meloche, J., Langlois, A., McLennan, D., Chapdelaine, B., Gauthier-Barrette, C., Royer, A., Cliche, P. 2019. Conception d’un véhicule aérien sans pilote fait par soi-même à des fins de recherche arctique et démonstration de ses capacités au moyen de prélèvements d'épaisseur de neige par une structure en mouvement. Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 41-60. DOI: 10.35298/pkc.2019.05

Les véhicules aériens sans pilote (UAVs), communément appelés drones, sont de plus en plus utilisés dans les études de géosciences pour cartographier ou documenter les changements du paysage au fil du temps. L'Arctique, connu pour son climat rigoureux et ses conditions environnementales difficiles, pose un défi particulier à l'utilisation des drones. Cela se traduit généralement par des prix très élevés pour les options disponibles dans le commerce. En outre, les systèmes commerciaux offrent peu de souplesse pour l'utilisation des nouveaux capteurs requis par la communauté scientifique. C'est pourquoi une initiative a été prise pour développer une flotte de drones qui répond aux exigences scientifiques tout en étant à la fois bon marché et flexible. La première partie du travail a consisté à tester des composants électroniques dans une chambre météorologique, en simulant les conditions typiques du nord. Par exemple, les composants ont été évalués sur une échelle de température jusqu'à -50°C. Les étapes suivantes ont consisté à construire le drone, à tester ses caractéristiques, puis à l'utiliser pour collecter des données. La dernière étape consistait à prouver les capacités du drone d'un point de vue scientifique. Une technique appelée « structure à partir du mouvement » peut être utilisée pour calculer un modèle 3D détaillé à partir d'images 2D. Le drone a été équipé d'une caméra et a cartographié une zone près de Cambridge Bay, au Nunavut, une fois en hiver et une fois en été. À partir de ces deux vols, l'un avec de la neige et l'autre sans neige, la profondeur de la neige peut être calculée sur une plus grande zone avec une grande précision. Le drone et ses capacités scientifiques ont été couronnés de succès et seront développés d'avantage.

Améliorer la sécurité et l'efficacité de l'utilisation de la glace de mer communautaire dans la région du Kitikmeot par le développement et la fourniture de produits d'images de télédétection

R.K. Scharien, R.A. Segal, C.-L. Tam et A. Wynden

Scharien, R.K., Segal, R.A., Tam, C.-L., et Wynden, A. 2019. Accroître la sécurité et l’efficacité de l’utilisation de la glace de mer par la communauté dans la région de Kitikmeot à l’aide du développement et du partage de produits d’images de télédétection. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 61–73. DOI: 10.35298/pkc.2019.06

Les communautés du Nord sont intéressées par l'utilisation de technologies modernes qui fournissent des informations sur les conditions météorologiques et l'état des glaces afin d'aider à la planification et à l'exécution d'activités basées sur les glaces de mer. Ce projet a engagé des partenaires à Kugluktuk et Cambridge Bay pendant trois saisons de terrain (2017-2018) pour définir les caractéristiques de la glace de mer qui sont importantes pour la sécurité et la capacité des véhicules à traverser cette glace. Les informations provenant des réponses aux entretiens et des activités guidées sur la glace de mer ont été fusionnées avec les données de télédétection par satellite actuellement disponibles. Des produits d'images améliorés pour guider les activités communautaires futures sur la glace de mer ont été produits et remis à la communauté. La rugosité de la glace de mer est apparue comme une variable primaire d'intérêt pour les résidents locaux qui se déplacent sur la glace principalement en motoneige. Des prototypes de cartes de rugosité de la glace de mer ont été élaborés à l'aide des données du radar à ouverture synthétique (SAR) du satellite Sentinel-1, et les commentaires de la communauté ont été sollicités. Les cartes de rugosité utiles étaient soit en niveaux de gris et continues, soit généralisées à trois couleurs correspondant à la glace lisse/manniqtuk hiku, à la glace modérément rugueuse/manitutun hiku et à la glace rugueuse/manitpiatuk hiku (en dialecte : Inuinnaqtun). Ils ont été livrés sous forme électronique ou papier. Dans l'ensemble, les produits d'image ont eu un impact immédiat, les résidents les trouvant très précis, utiles pour gagner du temps et économiser du carburant lors de la planification, et efficaces pour améliorer la sécurité. Les travaux en cours comprennent la validation de la rugosité à l'aide de données aéroportées, la création d'un format pour la livraison par le biais d'applications web et le partage de nouveaux produits avec les partenaires intéressés.

Obtenir des avantages grâce au traitement et à la réutilisation des eaux grises dans les bâtiments et les communautés du Nord

N.A. Poirier, et R. Pristavita

Poirier, N.A. et Pristavita, R., 2019. Traitement des eaux grises et réemploie dans les édifices et communautés nordiques – résultats d’un projet-pilote. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 74–84. DOI: 10.35298/pkc.2019.07

Les eaux grises sont les eaux usées provenant d'activités comme la douche, le bain ou la lessive. Elles sont moins contaminées que les eaux usées provenant des toilettes, des urinoirs, des éviers de cuisine et des lave-vaisselles. Dans de nombreuses régions du monde où l'eau n'est pas abondante, les gens réutilisent les eaux grises pour la chasse d'eau des toilettes, l'irrigation, la lessive et le nettoyage. La qualité des eaux grises requise pour une utilisation sûre a été établie par diverses organisations. Le Nunavut ne connaît pas de pénurie d'eau, mais celle-ci est coûteuse. Le coût élevé est lié à la livraison de l'eau par camion aux maisons individuelles et aux entreprises, et à l'évacuation des eaux usées de ces bâtiments ainsi par camion. Par conséquent, le Nunavut utilise moins d'eau par personne que les autres régions du Canada. La réutilisation des eaux grises réduirait la quantité d'eaux usées produites et permettrait de réserver une plus grande partie de l'eau potable livrée par camion pour les activités qui exigent vraiment cette qualité, comme la préparation des aliments et les bains. Ce projet a étudié le potentiel de traitement et de réutilisation des eaux grises dans les communautés du Nord. Une démonstration d'un nouveau système de traitement des eaux grises conçu pour le Nord a été faite dans une résidence triplex du campus de la Station canadienne de recherche dans l'Extrême-Arctique (CHARS) à Cambridge Bay. Le système était capable de respecter les niveaux de qualité acceptés pour l'utilisation sûre des eaux grises et de produire cette eau traitée à un coût raisonnable. Les résidents et les propriétaires d'entreprises de Cambridge Bay ont été interrogés pour obtenir leur point de vue sur le traitement et la réutilisation des eaux grises.

Performance d'un système de ventilation à récupération d'énergie à double cœur destiné à être utilisé dans les logements arctiques

B. Ouazia, G. Gnanamurugan, C. Arsenault, Y. Li, M. Brown, G. Kolsteren et C. Chisholm

Ouazia, B., Gnanamurugan, G., Arsenault, A., Li, Y., Brown, M., Kolsteren, G., Chisholm, C. 2019. Rendement d’un système bibloc de ventilation par récupération d’énergie pour une utilisation dans des habitations arctiques. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 85–94 DOI: 10.35298/pkc.2019.08

Les extrêmes du climat arctique posent de sérieux problèmes aux systèmes de chauffage et de ventilation des habitations. Les systèmes de ventilation à récupération de chaleur et d'énergie (VRC/VRE) sont des types de systèmes de CVC qui peuvent fournir le taux de ventilation requis tout en réduisant la consommation d'énergie. Jusqu'à présent, leurs performances dans les climats froids ont été insuffisantes en raison de défaillances de l'équipement telles que le gel des carottes. En conséquence, les unités conventionnelles de VRC/VRE à noyau unique sont équipées de stratégies de protection contre le gel (par préchauffage de l'air extérieur) ou de dégivrage (par recirculation de l'air vicié). Cependant, ces stratégies peuvent compromettre le taux de ventilation requis et les économies d'énergie. Une unité à double noyaux conçue avec deux échangeurs de chaleur parallèles et un registre contrôlé pourrait s'occuper de la protection contre le gel en dirigeant périodiquement l'air chaud à travers l'un des deux noyaux tandis que l'air extérieur gagne de la chaleur de l'autre. Ce document technique présente les résultats sur la performance d'un système à double noyaux en suivant une méthodologie rigoureuse : 1) évaluation en laboratoire en utilisant des chambres climatiques pour simuler les conditions intérieures et extérieures identifiées par la norme de certification CSA-C439 et celles identifiées dans l'Arctique, 2) essais côte à côte en utilisant des maisons jumelées pour comparer la performance de l'ensemble du bâtiment d'une maison équipée d'un VRE à simple noyau et d'une maison équipée d'un système de récupération d'énergie à double noyaux, et 3) suivi prolongé de la technologie à double noyaux à Cambridge Bay, Nunavut, pour une performance et une résilience à long terme éprouvées. La technologie s'est avérée capable de supporter des températures inférieures à -30°C sans détériorer ses performances thermiques (en autres mots, elle était plus résistante au gel) et capable de fournir un apport continu d'air extérieur à la maison.

Sensibilisation des jeunes et des éducateurs aux STIM dans la région du delta de Beaufort, dans les Territoires du Nord-Ouest

A. Trimble, et H. Turko

Trimble, A. and Turko, H. 2019. Sensibilisation aux STIM pour les jeunes et les éducateurs de la région Beaufort-Delta des Territoires du Nord-Ouest. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 95–102. DOI: 10.35298/pkc.2019.09

Avec le soutien de Savoir polaire Canada, le Centre de recherche de l'Arctique de l'Ouest de l'Institut de recherche Aurora propose aux étudiants, aux enseignants et aux communautés des programmes STIM (sciences, technologie, ingénierie, mathématiques) interactifs et attrayants afin d'améliorer les connaissances scientifiques et de renforcer la relation entre les connaissances traditionnelles et scientifiques. Les possibilités pour les jeunes de s'engager dans un apprentissage scientifique pratique sont limitées dans les T.N.-O. et, par conséquent, l'intérêt pour les sujets et les carrières dans le domaine des STIM est faible. L'ARI propose des expériences d'apprentissage pratique pour les jeunes, des sessions de développement professionnel et un soutien aux enseignants, ainsi que des événements communautaires pour stimuler l'intérêt et la confiance dans les sciences. Ce programme de sensibilisation est dynamique, adapté aux questions et aux programmes d'études du Nord, et basé sur les besoins des éducateurs et des programmes communautaires pour les jeunes. Un soin particulier est apporté à l'intégration des connaissances et des langues traditionnelles régionales dans ce programme STEM, et les activités terrestres permettant de vivre des expériences d'apprentissage très riches. Les professionnels locaux des STIM et les chercheurs invités sont en contact avec les jeunes et les membres de la communauté, des expériences d'apprentissage interactives et des discussions de recherche en langage simple. Basée dans le Nord, l'équipe de sensibilisation de l'ARI entretient de solides relations avec les groupes communautaires et les écoles et propose une programmation soutenue – en établissant des liens avec les jeunes et les éducateurs du Nord à de nombreuses reprises au cours de l'année scolaire. Cette démarche est essentielle car les capacités des éducateurs et des jeunes du Nord sont renforcées dans le domaine des STIM et la demande pour ces programmes est en augmentation. Le programme de sensibilisation s'étend au South Slave Research Centre de l'ARI, où le même modèle communautaire et réactif sera utilisé.

L'accord sur le renforcement de la coopération scientifique internationale dans l'Arctique : Considérations sur le rôle du Canada

E. Arsenault, G. Song et A. Pigford

Arsenault, E., Song, G. and Pigford, A. 2019. Accord sur le renforcement de la coopération scientifique internationale dans l’Arctique : réflexions sur le rôle du Canada. Savoir polaire : Aqhaliat 2019, Savoir polaire Canada, p. 103-106. DOI: 10.35298/pkc.2019.11

Cet essai traite des principaux aspects du rôle du Canada dans l'Accord sur le renforcement de la coopération scientifique internationale dans l'Arctique, qui a été signé lors de la réunion ministérielle du Conseil de l'Arctique en mai 2017 et est entré en vigueur en mai 2018. L'objectif de cet accord est de renforcer la coopération dans les activités scientifiques et, par conséquent, d'accroître l'efficacité et l'efficience du développement des connaissances scientifiques sur l'Arctique. Il est notamment conçu pour aider les chercheurs internationaux à accéder aux zones, aux infrastructures et aux installations de recherche, ainsi qu'aux données et aux métadonnées. Savoir polaire Canada (POLAIRE) est responsable de la mise en œuvre de l'accord pour la recherche non marine* dans le Nord canadien. POLAIRE mettra en évidence les meilleures pratiques et fournira des outils et des ressources à jour sur la recherche nordique afin de favoriser une communauté de recherche respectueuse au Canada parmi les chercheurs internationaux et nationaux. Cela comprend la reconnaissance des politiques et des pratiques nationales, territoriales/provinciales, régionales et locales pour guider la recherche, ainsi que des lignes directrices propres à chaque communauté pour la collecte et la diffusion des connaissances indigènes. La participation du Canada à l'accord renforcera la science nordique au Canada en favorisant la communication et la collaboration pancanadiennes en matière de recherche nordique, en mettant en évidence les processus de recherche régionaux et les meilleures pratiques, et en soutenant la communauté de recherche nordique du Canada dans sa croissance continue. En résumé, cet essai vise à communiquer : 1) ce qu'est l'accord, 2) les principales considérations de mise en œuvre, et 3) ce qu'il signifie pour le Canada, y compris les avantages potentiels associés à la participation du Canada à l'accord.

*Affaires mondiales Canada est responsable de la coordination et du soutien des demandes de recherche marine émanant d'organismes étrangers ou de ressortissants.