| Titre | Monitoring changes in unfrozen water content with electrical resistivity surveys in cold continuous permafrost |
| Auteur | Oldenborger, G A; LeBlanc, A -M |
| Source | Geophysical Journal International vol. 215, issue 2, 2018 p. 965-977, https://doi.org/10.1093/gji/ggy321 (Accès ouvert) |
| Année | 2018 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170326 |
| Éditeur | Oxford Academic |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1093/gji/ggy321 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Province | Nunavut |
| SNRC | 25N/10 |
| Lat/Long OENS | -68.5622 -68.5458 63.7606 63.7567 |
| Sujets | pergélisol; analyses thermiques; établissement de modèles; levés géophysiques; résistivité électrique; températures au sol; glace fossile; mouvement des eaux souterraines; salinité; instruments
d'observation; climat arctique; infrastructure; aéroport; traitement des données; changement climatique; sédiments lacustres en couverture mince; sédiments de plaines d'épandages fluvioglaciaires; sédiments glaciomarins deltaïques; tills en
couverture continue; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; géologie de l'environnement; géophysique; Transport; géologie de l'ingénieur; Nature et environnement; Phanérozoïque; Cénozoïque; Quaternaire |
| Illustrations | location maps; geoscientific sketch maps; photographs; profiles; plots; models; time series; cross-sections |
| Programme | Pergélisols, Géosciences de changements climatiques |
| Diffusé | 2018 08 08 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
For permafrost, information on unfrozen water content is critical for thermal modelling, understanding permafrost evolution and for predicting thaw
susceptibility for infrastructure. We utilize electrical resistivity surveys for the detection and monitoring of unfrozen water content in cold continuous permafrost. We develop a data processing scheme based on a common subset of reciprocal
measurements to filter data from irregular acquisitions in variable environmental conditions to a standard noise level, such that models recovered from disparate data sets can be compared quantitatively. Using temperature-corrected post-inversion
model differencing, changes in recovered electrical resistivity models are used to calculate the relative change in unfrozen water content over common regions of high model resolution. The technique is applied to electrical resistivity data collected
seasonally using a permanent electrode installation in cold continuous permafrost alongside airport infrastructure in the Canadian Arctic. The number of healthy data decreases over the experiment duration, with a correlation between data quality and
ground surface temperature. Using the resistivity models, relative changes in unfrozen water content are estimated that are consistent with temperature records. Results are compared to an empirical temperature-dependent water content model obtained
via calibrated thermal modelling at the study site. When compared to the empirical model, the changes in resistivity overpredict the changes in unfrozen water content due to temperature-induced phase changes alone after one year of acquisition.
Prevalent changes in unfrozen water content occur in a zone below the active layer at temperatures of approximately 0 to -4.5 °C, and may be indicative of permafrost evolution involving ice formation or water movement over many months in
moderately-saline permafrost beneath airport infrastructure. |
| Résumé | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Le pergélisol est un sol gelé éternellement. Les propriétés du pergélisol telles que la quantité d'eau sont critiques pour la modélisation
thermique de la réponse du pergélisol au forçage climatique, la compréhension du flux et du transport des contaminants, ou pour prédire le comportement du pergélisol comme substrat d'ingénierie. Nous utilisons des levés géophysiques pour surveiller
les changements de la teneur en eau non gelée du pergélisol continu à l'aéroport international d'Iqaluit dans l'Arctique canadien de 2012/08 à 2015/06. Nous développons un nouveau système de traitement des données et calculons les changements dans la
teneur en eau non gelée qui sont cohérents avec les température du sol et peuvent être utilisés pour surveiller les processus actif et l'évolution du pergélisol. |
| GEOSCAN ID | 306428 |
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