Community-based research on winter water modifications in the coastal domain of Hudson Bay: Implications for freshwater-marine coupling, biological productivity and the carbon cycle

The coastal domain extends throughout Canada’s Arctic marine waters and includes ecological hotspots that are critically important as marine mammal and seabird habitat. It is also the domain along which Cree and Inuit live, hunt and travel. In the Greater Hudson Bay Marine Region, community members report significant changes in coastal ice and ocean conditions during their lifetimes, and express concern about changes in the coastal ecosystem. These changes are not easy to explain from the limited scientific knowledge base, which does not adequately capture the spatial and seasonal variability in these systems.

Our past research has shown that there are two coastal oceanographic domains in Hudson Bay, defined by ice-ocean processes. In this project, we will focus on the implications of these oceanographic differences for ecosystem productivity and carbon cycling. Working in the contrasting coastal domains of northwest and southeast Hudson Bay, we will compare how environmental conditions (water mass properties, atmospheric forcing, river runoff and the sea-ice growth-melt cycle) determine the nutrient supply, carbon cycling, and biological productivity of coastal waters. The results will provide insight into how productive coastal ecosystems function and may respond to climate change.

We will work in partnership with community members to collect and interpret new ice, ocean, biological and chemical data. The work will be centred at two community research hubs, Coral Harbour and Sanikiluaq (NU), drawing on and expanding our existing network of successful community-driven research partnerships, which already involves Chesterfield Inlet, Naujaat, Sanikiluaq, Nunavik communities, and Chisasibi in southeast Hudson Bay/James Bay. The new data will be accessible in near real-time by community partners through the SIKU.org mobile app and online platform maintained by the Arctic Eider Society. The findings will help address key gaps emerging from the ArcticNet Hudson Bay IRIS and will be communicated to policy-makers at all levels through the next IRIS and other initiatives, as well as published in the scientific literature in a timely manner.

Recherche communautaire sur les changements que subissent les eaux hivernales dans la zone côtière de la baie d’Hudson : répercussions sur le couplage de l’eau douce et l’eau marine, la productivité biologique et le cycle du carbone 

La zone côtière couvre l’ensemble des eaux marines de l’Arctique canadien, englobant des points névralgiques écologiques d’une importance capitale, tels que les habitats des mammifères et oiseaux marins. C’est aussi la zone le long de laquelle les Cris et les Inuits vivent, chassent et se déplacent. Les membres des collectivités de la grande région de la baie d’Hudson et de la baie James ont observé d’importants changements de l’état des glaces et de l’océan en zone côtière au cours de leur vie, et se disent préoccupés par les changements que subit l’écosystème côtier – des changements que l’on a peine à expliquer en raison de la base limitée de connaissances scientifiques, qui ne reflète pas adéquatement la variabilité spatiale et saisonnière de ces systèmes. 

Nos recherches antérieures révèlent l’existence de deux zones côtières océanographiques dans la région de la baie d’Hudson, définies par des phénomènes d’interaction entre l’océan et la glace. Ce projet traitera des répercussions de ces différences océanographiques sur la productivité des écosystèmes et le cycle du carbone. Travaillant dans les différentes zones côtières au nord-ouest et au sud-est de la baie d’Hudson, nous tenterons de déterminer, au moyen de comparaisons, en quoi les conditions environnementales (les propriétés des masses d’eau, le forçage atmosphérique, le ruissellement des rivières  et le cycle croissance/fonte de la glace de mer) influent sur l’apport d’éléments nutritifs, le cycle du carbone et la productivité biologique des eaux côtières. Les résultats de nos recherches nous apporteront des éclaircissements sur le fonctionnement des écosystèmes côtiers productifs et leurs réactions possibles aux changements climatiques. 

De concert avec les membres des collectivités, nous recueillerons de nouvelles données sur les glaces, l’océan et leurs propriétés biologiques et chimiques, et en ferons l’interprétation. Nous travaillerons à partir de deux centres de recherche communautaires, situés à Coral Harbour et à Sanikiluaq, au Nunavut, utilisant et augmentant notre réseau actuel de partenariats constructifs de recherche communautaire, qui compte déjà l’inlet Chesterfield, les hameaux de Naujaat et de Sanikiluaq, les collectivités du Nunavik et le village de Chisasibi au sud-est de la grande région de la baie d’Hudson et de la baie James. Les collectivités partenaires pourront accéder aux nouvelles données en temps quasi réel sur SIKU.org, une application mobile et plateforme en ligne mise à jour par la Société des eiders de l’Arctique. Les résultats de nos travaux contribueront à combler d’importantes lacunes relevées dans les études d’impact régionales intégrées réalisées par ArcticNet dans la région de la baie d’Hudson et seront diffusés auprès des décideurs politiques de tous les niveaux dans le cadre de la prochaine étude d’impact régionale intégrée et d’autres initiatives, et publiés dans la littérature scientifique en temps utile.