GO-Ice: Glacier-Ocean-Iceberg Dynamics in a Changing Canadian Arctic

This project will investigate relationships between changes in glaciers, icebergs and the ocean in the Canadian Arctic Archipelago (CAA). Recent rapid increases in air temperatures in this region have been linked to widespread losses of glacial ice, particularly for tidewater glaciers, but to date the role of the ocean in driving these losses is largely unknown. In turn, large uncertainties remain surrounding the impact of increased melt and glacier runoff on ocean stratification and circulation. Understanding the link between glacier-ocean dynamics in the CAA requires a concerted field observation and modelling effort; as such, this project will provide an integrated study of the connections between mass balance of glacial ice, meltwater runoff, iceberg drift, and ocean properties. The project will address three main objectives:

a) How does atmospheric and ocean warming influence the mass balance and motion of tidewater glaciers, and how does this compare to changes in land-terminating glaciers?
b) Are regional changes in the properties of ocean waters in contact with glaciers, ice shelves and icebergs controlling the stability of these ice bodies?
c) What is the distribution of glacier mass loss to the ocean, through both meltwater runoff and the drift and deterioration of icebergs, and how does this freshwater impact ocean stratification and circulation?

To address these objectives, we will develop a new community- and Canadian Rangers-based ocean monitoring program, continue comprehensive measurements at field sites on Ellesmere and Axel Heiberg islands, utilize new remote sensing datasets to provide regional records of ice motion, and use the CCGS Amundsen to map ocean and fiord bathymetry and deploy satellite beacons to track iceberg drift. In turn, these observations will be used to run high-resolution numerical models of glacial hydrology and ocean circulation that will examine controls on ice dynamics and mass loss of glaciers, investigate ocean forcing of tidewater glaciers in the CAA, improve iceberg drift models, and assess ship-iceberg collision hazards in a warming climate.

Projet Go-ICE (Glacier-Ocean-Iceberg Dynamics in a Changing Arctic) : la dynamique de l’interaction entre les glaciers, l’océan et les icebergs dans l’Arctique canadien en mutation 

Ce projet consistera à étudier les relations entre les changements dans les glaciers, l’océan et les icebergs dans l’archipel Arctique. Bien que l’on associe l’augmentation rapide de la température de l’air observée récemment dans cette région à la fonte généralisée de la glace des glaciers, notamment des glaciers de marée, on en sait peu, à ce jour, sur le rôle que joue l’océan dans la fonte des glaciers. En retour, de nombreux doutes persistent quant aux répercussions de l’augmentation de la fonte des glaciers et de l’eau de ruissellement provenant de la glace de glacier sur la stratification et la circulation océaniques. La compréhension de la dynamique de l’interaction entre les glaciers et l’océan dans l’archipel Arctique requiert un effort concerté d’observation de terrain et de modélisation; par conséquent, ce projet constituera une étude intégrée des liens entre le bilan massique des glaciers, l’écoulement d’eau de fonte, la dérive des icebergs et les propriétés océaniques. L’équipe tentera de répondre aux questions suivantes : 

1. a) En quoi le réchauffement atmosphérique et océanique influe-t-il sur le bilan massique et le déplacement des glaciers de marée, et quel parallèle peut-on faire avec les changements observés dans les glaciers à terminaison terrestre?
   b) Les variations régionales des propriétés des eaux océaniques entourant les glaciers, les plateformes de glace et les icebergs ont-elles une incidence sur la stabilité de ces masses de glace?
   c) Quelle forme la répartition des masses glaciaires dans l’océan prend-elle à la suite de l’écoulement de l’eau de fonte, ainsi que de la dérive et de la détérioration des icebergs, et en quoi cette eau douce influe-t-elle sur la stratification et la circulation océaniques? 

Pour ce faire, nous élaborerons un nouveau programme de surveillance océanique fondé sur les connaissances des collectivités et des Rangers canadiens, nous continuerons d’effectuer des mesures complètes sur le terrain à l’île d’Ellesmere et à l’île Axel Heiberg, nous utiliserons de nouveaux ensembles de données de détection à distance pour produire des documents régionaux sur le déplacement des glaces, nous utiliserons le brise–glace NGCC Amundsen pour réaliser des cartes bathymétriques de l’océan et du fjord, et nous suivrons les déplacements des icebergs à l’aide de balises. Puis, nous nous servirons de nos observations pour produire des modèles numériques haute résolution de l’hydrologie glaciaire et de la circulation océanique, qui consisteront à examiner les mécanismes de contrôle de la dynamique des glaces et de la perte de masse glaciaire, à étudier le forçage océanique des glaciers de marée dans l’archipel Arctique, à améliorer les modèles de dérive des icebergs, ainsi qu’à évaluer les risques de collision des navires avec des icebergs dans le contexte du réchauffement climatique.