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Notre programme de recherche se décline en deux grands thèmes qui correspondent aux deux composantes de l'environnement arctique que nous étudions plus particulièrement :
1) écosystèmes marins
2) géosystèmes continentaux
L'objectif général de nos recherches sur les écosystèmes marins est de mieux comprendre les processus (physiques, chimiques, optiques, biologiques) qui gouvernent les flux de carbone à travers les premiers échelons de la chaine trophique pour mieux appréhender les impacts actuels et futurs des changements environnementaux sur les écosystèmes de l'océan Arctique. Bien que l'accent soit mis en priorité sur les écosystèmes marins, les recherches s'étendent de la zone océanique à la zone côtière et aux milieux aquatiques du bassin versant de l'océan Arctique en interaction directe avec le programme de recherche sur les géosystèmes terrestres.
L'objectif général de nos recherches sur les géosystèmes continentaux est d'identifier i) dans un contexte paléoclimatique des mille dernières années les périodes de changements environnementaux lents et rapides pour mieux interpréter le rythme et les impacts du réchauffement actuel, ii) les directions et la magnitude de ces processus de rétroaction dans le réchauffement de l'Arctique continental, et iii) les relations entre l'exploitation des ressources naturelles, les conséquences environnementales et le changement climatique.
Sur le plan scientifique, l'expertise en Arctique de Takuvik est de premier plan international sur la production primaire et secondaire marine, la biodiversité microbienne, la limnologie la paléo-limnologie, et l'étude du pergélisol (biogéochimie et géomorphologie). De par sa localisation à l'ULaval et la forte implication de tous ses chercheurs dans la coordination de la recherche arctique, Takuvik se trouve au niveau d'une sorte de centre de gravité à l'échelle nationale (Canada et France) et internationale. Au niveau national, les chercheurs de Takuvik sont à la tête de trois réseaux de recherche majeurs : Québec-Océan (QO, directeur : J.-É. Tremblay) et le Centre d'études Nordiques (CEN, directeur scientifique : W. Vincent), deux regroupements stratégiques qui existent depuis plusieurs décennies et sont financés par le Fonds de recherche du Québec : Nature et technologies (FRQNT), et le réseau de centres d'excellence du Canada ArcticNet (créateur et directeur scientifique : L. Fortier), le plus important réseau de recherche canadien en Arctique. Takuvik intègre donc des composantes essentielles de la recherche polaire canadienne. De par sa forte implication dans le chantier arctique français, Takuvik est aussi l'un des moteurs de la recherche arctique française, et cette IRL constitue donc un lien international très fort entre les recherches arctiques française et canadienne.