Changing nutrients and food web health in northern lakes and rivers

Lakes and rivers are major components of the northern landscape and are of vital cultural, economic and environmental importance to the people of the North. This project brings together a complementary set of six leading laboratories in Canadian aquatic ecology, microbiology and biogeochemistry, along with multiple national and international collaborators, to develop an improved, integrated understanding of northern lakes and rivers and their responses to environmental change. Specifically, we will focus on the functioning of aquatic ecosystems via detailed studies on nutrients and basal food web processes that affect the transfer of energy, carbon and contaminants to fish and other animals, and the transport of materials to downstream ecosystems, including Arctic seas. We will undertake a comparative analysis of five key hydro-ecosystems distributed across the IRIS regions, to enable us to understand variable responses across key regions of the Canadian north, and to make meaningful contributions to each of the IRIS evaluations: 1) Peel Plateau waters (Northwest Territories), where permafrost thaw has substantially altered solute and sediment loads into the Peel River, a major tributary of the Mackenzie River; 2) Cambridge Bay lakes and streams (western Nunavut), including Greiner Lake (a CHARS monitoring site) and its outlet into the sea; 3) Resolute Bay lakes and outlet (eastern Nunavut), building on our ongoing work at Char Lake, the drinking water supply for Resolute; 4) Ward Hunt Island and vicinity (northern Nunavut), a sentinel lake district at the northern limit of Nunavut; and 5) Great Whale River (Kuujjuarapik-Whapmagoostui), where permafrost erosion and landscape change has been pronounced over the last 20 years. Across all sites, we will work in close partnership with Inuit and First Nations communities and organisations. We will also undertake training, from northern knowledge exchange to graduate and postdoctoral projects. The project has been endorsed by the IASC program Terrestrial Multidisciplinary distributed Observatories for the Study of Arctic Connections (T-MOSAiC), allowing us to collaborate with many groups internationally and to place our findings in a broad circumpolar context.

L’évolution des éléments nutritifs et de l’état de santé du réseau trophique dans les lacs et les rivières des régions nordiques 

Les lacs et les rivières sont des éléments essentiels du paysage nordique, et revêtent une importance vitale pour la culture, l’économie et l’environnement des populations du Nord. Regroupant un ensemble complémentaire de six laboratoires de premier rang, spécialisés dans la recherche sur l’écologie aquatique, la microbiologie et la biogéochimie au Canada, ainsi que de nombreux collaborateurs nationaux et internationaux, ce projet vise à développer une meilleure compréhension intégrée des lacs et des rivières du Nord, et de leurs réactions aux changements environnementaux. Nous examinerons particulièrement le fonctionnement des écosystèmes aquatiques au moyen d’études détaillées sur les nutriments et les processus du réseau trophique de base qui influent sur le transfert d’énergie, de carbone et de contaminants aux poissons et à d’autres animaux, et sur le transport des matières vers les écosystèmes en aval dans l’Arctique canadien, y compris les mers arctiques. Nous réaliserons une analyse comparative de cinq hydroécosystèmes importants répartis sur l’ensemble des régions visées par une étude d’impact régionale intégrée, afin de mieux comprendre les réactions variables des lacs et des rivières des principales régions du Nord canadien aux changements environnementaux, et d’apporter une contribution importante à chacune des études d’impact visant les hydroécosystèmes suivants : 

1) les eaux traversant le plateau Peel (dans les Territoires du Nord-Ouest), où la fonte du pergélisol a considérablement altéré les concentrations de soluté et de sédiments dans la rivière Peel, l’un des principaux affluents du fleuve Mackenzie; 

2) les lacs et les cours d’eau situés à Cambridge Bay (à l’ouest du Nunavut), dont le lac Greiner (emplacement de surveillance de la Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique) et sa décharge dans la mer; 

3) les lacs et la décharge situés à Resolute Bay (à l’est du Nunavut), dont l’étude fait suite aux travaux que nous menons actuellement au lac Char, le plan d’eau alimentant la collectivité de Resolute en eau potable; 

4) l’île Ward Hunt et ses environs (au nord du Nunavut), une région de lacs sentinelles située à la frontière nord du Nunavut; 

5) Grande rivière de la Baleine (Kuujjuarapik-Whapmagoostui), où l’érosion du pergélisol et les changements environnementaux se sont accentués au cours des 20 dernières années. 

Dans tous les sites, nous travaillerons en étroite collaboration avec les collectivités et les organismes inuits et des Premières Nations. Nous offrirons également différents types de formation, allant de l’échange de connaissances à des projets pour les étudiantes et étudiants des cycles supérieurs et de postdoctorat. Le projet a reçu l’aval du programme international de recherche T-MOSAiC (Terrestrial Multidisciplinary Distributed Observatories for the Study of Arctic Connections), ce qui nous permettra de collaborer avec de nombreux groupes à l’échelle internationale et de situer nos résultats dans le contexte élargi de la recherche sur l’Arctique circumpolaire.