Hydrologie terrestre arctique : Une synthèse des processus, des effets régionaux et des défis de recherche

Résumé L'hydrologie terrestre est centrale au système arctique et à sa circulation d'eau douce. Le transport de l'eau et les constituants de l'eau varient, cependant, à travers une géographie très diversifiée. Dans cet article, qui fait partie de la Synthèse d'Eau Douce Arctique, nous examinons les principaux processus d'eau douce dans le drainage terrestre arctique et comment ils fonctionnent et changent à travers sept régions hydrophysiographiques (toundra arctique, plaines boréales, bouclier, montagnes, prairies, glaciers/calottes glaciaires et zones humides). Nous mettons également en évidence les liens entre l'hydrologie terrestre et d'autres composants du système d'eau douce arctique. En ce qui concerne les processus clés, l'étendue et la durée de la couverture neigeuse diminuent généralement à une échelle pan-arctique, mais la profondeur de la neige devrait augmenter dans la toundra arctique. L'évapotranspiration devrait globalement augmenter, mais comme elle est liée à des changements dans les caractéristiques du paysage, les changements régionaux sont incertains et peuvent varier dans le temps. Le débit des cours d'eau augmentera généralement avec l'augmentation des précipitations, mais les débits élevés et faibles peuvent diminuer dans certaines régions. La poursuite du dégel du permafrost déclenchera un changement hydrologique de plusieurs manières, notamment à travers une augmentation de la connectivité entre les eaux souterraines et les eaux de surface et en modifiant le stockage de l'eau dans les lacs et les sols, ce qui influencera l'échange d'humidité avec l'atmosphère. D'autres effets du changement hydrologique incluent des risques accrus pour l'infrastructure et la planification des ressources en eau, des changements dans les écosystèmes, et des flux croissants d'eau, de nutriments, de sédiments et de carbone vers l'océan. Des efforts coordonnés en matière de surveillance, de modélisation et d'études de traitement à diverses échelles sont nécessaires pour améliorer la compréhension du changement, en particulier aux interfaces entre hydrologie, atmosphère, écologie, ressources et océans.