L’océan Arctique reçoit des apports d’eau douce provenant des rivières, de la fonte des glaciers, de la fonte de la banquise, ainsi que des eaux issues des océans Pacifique et Atlantique. À mesure que ces différentes masses d’eau traversent la mer de Beaufort et l’archipel Arctique canadien, elles se mélangent, ce qui entraîne une modification de leurs propriétés chimiques. Elles transportent également de faibles concentrations de métaux traces, notamment le zinc, le nickel, le cuivre, le manganèse, le fer et le cadmium. À de faibles concentrations, plusieurs de ces métaux sont essentiels au fonctionnement des écosystèmes marins, tandis que d’autres peuvent devenir toxiques lorsqu’ils sont présents en concentrations excessives. Les scientifiques utilisent ces métaux traces comme traceurs naturels afin de mieux comprendre le déplacement et la transformation des masses d’eau dans l’Arctique.
Lors de l’expédition de 2021 à bord du NGCC Amundsen, une équipe de recherche a prélevé des échantillons d’eau de mer sur le plateau continental du Mackenzie et dans l’ouest de l’archipel Arctique canadien. L’objectif était de mesurer les concentrations de métaux traces et de mieux comprendre les transformations subies par les eaux entrant dans l’Arctique canadien. Les mesures de métaux traces, combinées aux observations de la température, de la salinité, des nutriments et d’autres traceurs chimiques, ont permis d’identifier les différentes masses d’eau présentes dans ces régions et d’évaluer l’influence des apports fluviaux, de la fonte de la banquise et des sédiments du plateau continental sur leur composition chimique.
Les eaux du Pacifique qui pénètrent dans l’ouest de l’Arctique sont naturellement enrichies en zinc, en cadmium et en nickel en raison de leurs interactions avec les sédiments du plateau de Tchouktches. Cette étude a montré que, à mesure que ces eaux se déplacent vers l’est à travers l’Arctique, leur composition chimique continue d’être modifiée. La fonte de la banquise apporte du fer, du manganèse, du cobalt et du cuivre, tandis que les eaux du fleuve Mackenzie augmentent les concentrations de plusieurs métaux dans les zones côtières. Toutefois, la majorité de ces métaux d’origine fluviale est éliminée avant d’atteindre le large de la mer de Beaufort. Les analyses ont également révélé que les régions côtières peu profondes et les sédiments du fond marin influencent fortement la distribution des métaux traces et des micronutriments à mesure que les eaux du Pacifique pénètrent dans le passage du Nord-Ouest et le traversent.
Ces résultats améliorent notre compréhension de la circulation et des transformations des masses d’eau de l’Arctique. Ils font également progresser les connaissances actuelles sur les processus qui façonnent la composition chimique des eaux arctiques, notamment la fonte de la banquise, les apports fluviaux et les interactions avec les sédiments marins. Enfin, cette étude fournit une base de référence essentielle pour suivre l’évolution future de ces processus dans un contexte de réchauffement climatique et pour évaluer leurs répercussions potentielles sur la production primaire, qui constitue le fondement du réseau trophique marin.
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