Preliminary results of a study on active layer hydrology in the discontinuous zone at Schefferville, Nouveau-Québec Résultats préliminaires de l’étude de l’hydrologie du mollisol dans la zone de pergélisol discontinu, Schefferville, Nouveau-Québec Vorläufige Resultate einer Forschungsarbeit über Auftauzonen-Hydrologie in der unterbrochenen Dauerfrostzone von Schefferville, Québec

Abstract

A detailed study of the water balance of a lichen tundra underlain by permafrost was started in September 1976. Data collection at the 9 000 m² site near Schefferville, Québec includes air and ground temperatures, precipitation, évapotranspiration, and changes in soil moisture storage as well as incoming short-wave and net all-wave radiation. It is shown that the development of the active layer is strongly influenced by the amount and distribution of moisture in the soil at freeze-up. Moisture transfer within the unsaturated zone is shown to be strongly influenced by the temperature field within the active layer during freeze-up. During the thaw season the confinement of infiltrated water by permafrost is not only a major soil moisture reservoir and medium for suprapermafrost ground water flow, but it is also shown to maintain évapotranspiration at or near the equilibrium rate for the tundra as well as causing a significant increase in evaporation from permafrost induced wetlands.

Résumé

En septembre 1976, une étude détaillée du bilan hydrique d’une toundra à lichen fut entreprise. Sur un site de 9 000 m², nous avons colligé les données suivantes : températures de l’air et du sol, précipitations, évapotranspiration, variations du degré d’humidité du sol et rayonnement solaire brut et net. Cette étude démontre que le degré d’humidité du sol pendant la période d’engel a une forte influence sur le développement du mollisol. L’étude démontre, en outre, que la répartition des températures dans le mollisol pendant la période d’engel influence grandement le transfert de l’humidité dans la zone non saturée. Pendant la période de dégel, l’eau d’infiltration emprisonnée dans la zone saturée au-dessus du pergélisol constitue un important réservoir d’humidité et un milieu d’écoulement de l’eau souterraine. De plus, cette nappe perchée contribue à maintenir le niveau d’équilibre de l’évapotranspiration de la toundra tout en provoquant une augmentation sensible de l’évaporation des marécages provoqués par la présence du pergélisol.

Zusammenfassung

Im September 1976 wurde ein eingehendes Studium der Wasserbilanz in einer von Dauerfrost unterlegenen Lichen-Tundra begon-nen. Die Datensammlung auf dem 9000 m² grossen Forschungsgebiet in der Nähe von Schefferville, Québec, umfasst Luft- und Bodentemperaturen, Niederschlag, Evapotranspiration, Wech-sel in Bodenfeuchtigkeitsgehalt, sowie eintretende Kurzwellen und Netto-Allwellen Radiation. Es zeigt sich, dass die Entwicklung der Auftauzone von der Feuchtigkeitsmenge und -verteilung des Bodens beim Gefrieren stark beinflusst wird. Feuchtigkeits-übertragung innerhalb der ungesättigten Zone erscheint durch das Temperaturfeld in der Auftauzone wâhrend des Gefrierens stark beeinflusst zu sein. In der Tausaison stellt das eingefangene Wasser des Dauerfrostbodens nicht nur ein wich-tiges Feuchtigkeitsreservoir dar, sondern auch ein Medium fur Superdauerfrost-Grundwasserfluss, aber es erhält auch die Evapotranspiration im Gleichgewicht für die Tundra, sowie eine bedeutende Zunahme der Verdunstung in vom Dauerfrost hervorgerufenen nassen Gebieten.