Contemporary (1951–2001) Evolution of Lakes in the Old Crow Basin, Northern Yukon, Canada: Remote Sensing, Numerical Modeling, and Stable Isotope Analysis
This study reports on changes in the distribution, surface area, and modern water balance of lakes and ponds located in the Old Crow Basin, northern Yukon, over a 50-year period (1951–2001), using aerial photographs, satellite imagery, a numerical lake model, and stable O-H isotope analysis. Results from the analysis of historical air photos (1951 and 1972) and a Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper (ETM+) image (2001) show an overall decrease (-3.5%) in lake surface area between 1951 and 2001. Large lakes typically decreased in extent over the study period, whereas ponds generally increased. Between 1951 and 1972, approximately 70% of the lakes increased in extent; however, between 1972 and 2001, 45% decreased in extent. These figures are corroborated by a numerical lake water balance simulation (P-E index) and stable O-H isotope analysis indicating that most lakes experienced a water deficit over the period 1988–2001. These observed trends towards a reduction in lake surface area are mainly attributable to a warmer and drier climate. The modern decrease in lake levels corresponds well to changes in regional atmospheric teleconnection patterns (Arctic and Pacific Decadal oscillations). In 1977, the climate in the region switched from a predominantly cool and moist regime, associated with the increase in lake surface area, to a hot and dry one, thus resulting in the observed decrease in lake surface area. Although some lakes may have drained catastrophically by stream erosion or bank overflow, it is not possible to determine with certainty which lakes experienced such catastrophic drainage, since an interval of two decades separates the two air photo mosaics, and the satellite image was obtained almost30 years after the second mosaic of air photos.La présente étude fait état des changements caractérisant la répartition, l’étendue et le bilan hydrique contemporain des lacs et des étangs situés dans le bassin Old Crow, dans le nord du Yukon, sur une période de 50 ans (1951–2001). L’étude s’est appuyée sur des photographies aériennes, l’imagerie satellitaire, un modèle numérique des lacs et l’analyse des isotopes stables O-H. D’après les résultats de l’analyse des photos aériennes historiques (1951 et 1972) et d’une image par capteur ETM+ (Enhanced Thematic Mapper) de Landsat-7 (2001), il y a eu rétrécissement général ( 3,5 %) de la surface des lacs entre 1951 et 2001. D’un point de vue général, l’étendue des grands lacs a diminué au cours de la période visée par l’étude, tandis que celle des étangs a augmenté. Entre 1951 et 1972, l’étendue d’environ 70 % des lacs s’est accrue, mais entre 1972 et 2001, l’étendue de 45 % des lacs a diminué. Ces données ont été corroborées au moyen de la simulation numérique du bilan hydrique des lacs (indice P-E) et de l’analyse des isotopes stables O-H, qui ont laissé entrevoir que la plupart des lacs ont enregistré un déficit en eau au cours de la période allant de 1988 à 2001. Les tendances de réduction de la surface des lacs qui ont été observées sont principalement attribuables à un climat plus chaud et plus sec. La diminution contemporaine du niveau des lacs correspond bien aux changements caractérisant les modèles régionaux de téléconnexion atmosphérique (oscillations décadaires arctiques et pacifiques). En 1977, le climat de la région est passé d’un régime à prédominance fraîche et humide (associé à l’augmentation de la surface des lacs de la région) à un régime chaud et sec, ce qui s’est traduit par la diminution de la surface des lacs qui a été observée. Bien que certains lacs puissent avoir été drainés de manière catastrophique en raison de l’érosion des cours d’eau ou du débordement des rives, il est impossible de déterminer avec certitude quels lacs ont été la cible d’un assèchement si catastrophique puisqu’un intervalle de deux décennies sépare les deux mosaïques de photographies aériennes, et que l’image satellitaire a été obtenue presque une trentaine d’années après la deuxième mosaïque de photo aérienne
