Pour comprendre les impacts du changement climatique et de l’industrialisation dans l’Arctique canadien, le programme de recherche de Takuvik se concentre sur l’étude des écosystèmes océaniques et terrestres arctiques ainsi que sur l’interaction de ces deux composantes.
Écosystèmes / géosystèmes océaniques
L'objectif primaire du volet océanique de Takuvik est de déterminer l'impact des changements environnementaux en cours et prévus sur les écosystèmes de l'océan Arctique et les flux de carbone.
Nous mettons l'accent sur les communautés biologiques et les processus à la base de la chaîne alimentaire de l'Arctique, car ils alimentent en fin de compte tous les animaux marins tels que les poissons, les phoques, les baleines, les morses et les ours polaires.
Ces communautés biologiques du niveau trophique primaire sont également responsables des principaux flux de carbone et devraient être les premiers à réagir aux changements de l'environnement arctique.
L'objectif primaire reste les écosystèmes marins mais le domaine de recherche ne se limite pas qu’à l’océan mais aussi à la côte et aux environnements aquatiques du bassin versant de l'océan Arctique, d'où les interactions attendues dans le volet du programme de recherche présentées dans la section Écosystèmes/Géosystèmes Terrestres.
Écosystèmes/géosystèmes Terrestres
Les environnements polaires, comprenant des paysages et des écosystèmes marins (couverture de glace) et continentaux (végétation, lacs), ont été en constante évolution depuis le Dernier Maximum Glaciaire et la dernière déglaciation il y a environ 20 à 18 ka (Van Hove et al. 2006).
De nos jours, les changements environnementaux se sont fortement accélérés sous la pression anthropique et des gaz à effet de serre.
La compréhension des géosystèmes et des écosystèmes actuels, et de leurs réponses au changement climatique, est directement reliée à la connaissance de l'évolution de ces environnements subpolaires et polaires dans le passé.
La détermination de ces paléo-environnements est la clé de la validation des modèles climatiques à l'échelle régionale et mondiale.
L'objectif principal traite donc de la cinétique des changements environnementaux à différentes échelles spatiotemporelles, afin de mieux évaluer les effets et conséquences du changement climatique moderne sur les géosystèmes et les écosystèmes de l'Arctique continental.
Continum
Takuvik renforce les liens entre ses recherches sur les milieux terrestres et marins en Arctique.
Un enjeu central de ses travaux est de mieux comprendre le « continuum terre-mer » : autrement dit, comment ce qui se passe sur les continents arctiques influence l’océan.
Une partie importante de ces recherches se concentre sur le devenir du carbone organique libéré par le dégel du pergélisol. Ce carbone, issu des sols arctiques, est transporté par les fleuves vers l’océan, où il joue un rôle clé dans le climat et les écosystèmes marins.
Les équipes de Takuvik mènent des campagnes de terrain, dans l’Arctique, afin de mieux comprendre comment les matières issues des continents sont transférées vers l’océan.
En parallèle, Takuvik s’appuie sur des observations satellites et sur des modèles numériques qui couplent la physique de l’océan et la biologie marine. Ces outils permettent d’estimer les quantités de carbone transportées vers la mer, sous forme dissoute ou particulaire, et de suivre leur évolution dans le temps.