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Nordicana D24 / DOI : 10.5885/45418AD-AF6A8064C702444B
Dynamique saisonnière du paysage et du couvert de glace de mares de thermokarst au Nunavik: Observations directes à partir de caméras automatisées
Seasonal ice cover and catchment changes at northern thermokarst ponds in Nunavik: Observations from automated time-lapse cameras
Reinhard Pienitz 1, Frédéric Bouchard, Biljana Narancic, Warwick F. Vincent, Denis Sarrazin
Centre d'études nordiques
1Auteur pour la correspondance / Corresponding author (reinhard.pienitz@cen.ulaval.ca)

Résumé / Abstract
Les mares et lacs de thermokarst sont répandus dans les milieux arctiques et subarctiques, et se forment dans les dépressions résultant du dégel du pergélisol riche en glace. La plupart de ces plans d’eau sont peu profonds (< 1m), et sont très abondants dans les basses terres en Alaska, au Canada et en Sibérie. Les études sur la dynamique et l’évolution de ces systèmes aquatiques répandus dans l’hémisphère Nord sont limitées. Pourtant, des observations directes (sur le terrain) sont nécessaires afin de mieux comprendre leur dynamique saisonnière et leur rôle dans le cycle global du carbone.
Des caméras de type ‘time-lapse’ résistantes aux intempéries ont été installées dans des arbres ou autres supports en métal (tiges) entourant 5 mares de thermokarst subarctiques afin d’observer et documenter à l’année longue les changements dans leurs conditions physiques (couvert de glace, transparence de l’eau, niveau d’eau, végétation aquatique riveraine) et leur environnement immédiat (ex: changement saisonnier de végétation, activités de la faune). Ces données sont essentielles pour comprendre la dynamique des processus limnologiques et géomorphologiques ayant cours durant l’hiver, et fournissent des informations autrement très difficiles à récolter dues aux conditions rigoureuses et à l’éloignement des sites d’études.

Matériel et méthodes

Des caméras Reconyx PC800 Professional ont été installées sur des tiges métalliques ou sur des arbres à environ 5-10 m de distance du bord (bourrelet périphérique) des lacs et des étangs thermokarstiques. Six photos ont été prises à intervalle d'une heure de 10:00 à 15:00 (heure locale). Les caméras ont été placées dans un boîtier métallique afin de minimiser les risques environnementaux et les bris. Les appareils automatiques sont placés à 2-3 mètres au-dessus du sol.



Thermokarst ponds and lakes are common features of Arctic and subarctic landscapes, developing in depressions that result from the thawing of ice-rich permafrost. Most of these water bodies are shallow (< 1m depth), and they are widespread in lowland areas of western and northern Alaska, Canada and Siberia. Studies into the dynamics and evolution of these widespread thaw ponds and lakes in the Northern Hemisphere are sparse. However, direct on-the-ground observations (monitoring) are necessary to gain a better understanding of their seasonal dynamics and role in the global carbon cycle.
Weather-resistant time-lapse cameras were installed on trees and other solid metal surfaces (rods) within the catchment of 5 subarctic thermokarst ponds for year-round continuous monitoring/observation and documentation of changes in their physical conditions (e.g., ice cover, water transparency, water level, littoral aquatic vegetation) and their surrounding catchment (e.g., seasonal vegetation change, wildlife activities). This information is of crucial importance to help understand and interpret many lake physical and catchment processes that occur during the winter months, changes that otherwise could not be observed due to the harsh climatic winter conditions and the remoteness of these northern sites.

Materials and methods

Reconyx PC800 Professional cameras were installed on metal support rods or coniferous trees at approximately 5-10 m distance from the edge (peripheral bulge) of thermokarst lakes and ponds, taking 6 photos every day at 1 hour intervals between 10:00 AM and 15:00 PM Eastern Standard Time (EST). The cameras were protected in a metal housing to minimize environmental hazards and damage. The cameras were placed at 2-3 meters height above ground.
Citation des données / Data citation
Pienitz, R., Bouchard, F., Narancic, B., Vincent, W.F., Sarrazin, D. 2017. Dynamique saisonnière du paysage et du couvert de glace de mares de thermokarst au Nunavik: Observations directes à partir de caméras automatisées, v. 1.1 (2014-2016). Nordicana D24, doi: 10.5885/45418AD-AF6A8064C702444B.
Pienitz, R., Bouchard, F., Narancic, B., Vincent, W.F., Sarrazin, D. 2017. Seasonal ice cover and catchment changes at northern thermokarst ponds in Nunavik: Observations from automated time-lapse cameras, v. 1.1 (2014-2016). Nordicana D24, doi: 10.5885/45418AD-AF6A8064C702444B.
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Publications clés / Key references
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Bouchard, F., Francus, P., Pienitz, R., Laurion, I. & Feyte, S. 2014. Subarctic thermokarst ponds: investigating recent landscape evolution and sediment dynamics in thawed permafrost of northern Québec, Canada. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 46(1): 251-271. DOI: 10.1657/1938-4246-46.1.251.
Bouchard, F., Pienitz, R., Ortiz, J, Francus, P. & Laurion, I. 2013. Paleolimnological conditions inferred from fossil diatom assemblages and derivative spectral properties of sediments in thermokarst ponds of subarctic Quebec, Canada. Boreas 42(3): 575-595. DOI: 10.1111/bor.12000.
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Coulombe, O., Bouchard, F. & Pienitz, R. 2016. Coupling of sedimentological and limnological dynamics in subarctic thermokarst ponds in northern Québec (Canada) on an interannual basis. Sedimentary Geology (in press).
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Remerciements / Acknowledgements
Centre d’études nordiques (CEN – Centre for Northern Studies), ADAPT (Arctique en développement et adaptation au pergélisol en transition). Programme "Frontières de la découverte" financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) du Canada.

Centre d’études nordiques (CEN – Centre for Northern Studies), ADAPT (Arctic Development and Adaptation to Permafrost in Transition) Discovery Frontiers program funded by the Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) of Canada.
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