DOI: 10.5885/45564ce-8a9a55185fbd4283
title: Isotope characterization of ground ice on Bylot Island
title: Caractérisation isotopique de différents types de glace dans le pergélisol de l'Île Bylot

description: Over the past decades, observations of buried glacier ice exposed in thaw-slump affected terrain of the Arctic indicate that considerable amounts of Pleistocene glacier ice survived the deglaciation and are still preserved in permafrost. In exposures, relict glacier ice and intrasedimental ice often coexist and look alike but their genesis is strikingly different. Identifying the origin of ground ice is required to model its spatial distribution and abundance in the landscape. This paper aims to present a detailed description of the physico-chemical properties of glacier ice buried in the permafrost of Bylot Island (Nunavut) as well as the deposition processes that led to the burial and preservation of the ice. The massive ice exposure and ice core samples were described according to the cryostratigraphic approach, combining the analysis of permafrost cryofacies and cryostructures, ice crystallography, stable O-H isotopes and cation contents. The buried glacier ice consisted of clear to whitish englacial ice having large crystals (cm) and small gas inclusions (mm) at crystal intersections, similar to observations of englacial ice facies commonly found on contemporary glaciers and ice sheets. However, the isotopic composition of the buried ice differed markedly from contemporary glacier ice and was related to Pleistocene age isotopic composition. As most of the arctic landscapes are still strongly conditioned by its glacial legacy, the melting of this ice could lead to extensive slope failures and settlement of the ground surface, with significant impact on permafrost geosystem landscape dynamics, terrestrial and aquatic ecosystems, and attend damages to infrastructure.
description: Au cours des dernières décennies, des observations de glace de glacier enfouie dans le pergélisol de l’Île Bylot indiquent que des quantités considérables de glace des glaciers du Pléistocène ont survécu à la déglaciation et sont encore préservées dans le pergélisol. La glace de glacier enfouie et la glace intrasédimentaire coexistent souvent et se ressemblent, leur genèse est très différente. Il demeure difficile d’établir une distinction claire entre ces deux types de glace sur la base de simples observations effectuées sur le terrain. L'identification de l'origine de la glace est essentielle pour modéliser sa distribution spatiale et son abondance dans le paysage. Ce projet utilise des méthodes de caractérisation physique et géochimique pour identifier l’origine des masses de glace observées sur l’Île Bylot, Nunavut. Ce projet vise également à caractériser les processus de dépôt ayant mené à l’enfouissement et la préservation de la glace de glacier. L'exposition de glace massive et les carottes de glace ont été décrites selon l'approche cryostratigraphique, combinant l'analyse des cryofacies et des cryostructures du pergélisol, de la cristallographie de la glace, des isotopes O-H stables et des teneurs en cations. Transparente à blanchâtre, la glace est composée de larges cristaux (cm) et possède une concentration élevée de petites bulles d’air ( mm) à l’interface entre les cristaux. La glace est interprétée comme étant de la glace typique de glacier («englacial ice») issue de la compaction du névé et enfouie par des sédiments glacigéniques. Elle présente notamment de grandes similarités avec les facies de glace de glacier et calottes glaciaires contemporaines. Cependant, la composition isotopique de la glace de glacier enfouie diffère nettement de la glace holocène des glaciers et calottes glaciaires contemporaines et se compare davantage à la composition isotopique de la glace pléistocène. Comme la plupart des paysages arctiques sont encore fortement conditionnés par son héritage glaciaire, la fonte de cette glace peut affecter la stabilité physique du terrain (tassements, glissements de terrain) et conséquemment, avoir des impacts importants les écosystèmes terrestres et aquatiques et causer des dommages coûteux sur les infrastructures.