A vessel transit assessment of sea ice variability in the Western Arctic, 1969–2002: implications for ship navigation

Abstract

AbstractRecent investigations have shown reduced sea ice extents in Arctic regions and subsequently suggested that the Northwest Passage (NWP) might be able to sustain a prolonged shipping season. To date, no scientific evidence has been presented, within a ship navigation framework, to support increased marine traffic. The Arctic Ice Regime Shipping System (AIRSS) ice numeral (IN), which controls shipping activity in Canadian Arctic waters, was spatially assimilated with the Canadian Ice Service (CIS) historical digital database utilizing a geographic information system (GIS). INs provide a quantifiable framework for examining historical ice states in the context of ship navigation. Results provide a spatial and temporal assessment of ship navigation variability, within a ship transit framework from 1969 to 2002 for the western portion of the NWP. Feasible routes through the NWP experience extreme interannual variability in INs over the past 34 years. Yearly fluctuations of the IN can be attributed to the frequency of multiyear ice (MYI) encounters. The western coast of Banks Island experienced lower INs since 1991 and may be a potential barrier to completely navigating the NWP. Decreases in INs were also found to be associated with the positive signal of the arctic oscillation (AO) index. High-latitude MYI invasions into NWP shipping lanes appear be a major pitfall of future navigation routing in the face of climate warming.Des recherches récentes ont permis d'observer une réduction des superficies recouvertes de glace de mer dans les régions arctiques, laissant présager le prolongement de la saison de navigation dans le Passage du Nord-ouest (PNO). Jusqu'à maintenant, aucune preuve scientifique n'avait été apportée, dans le contexte de la navigation maritime, pour soutenir la thèse d'un trafic maritime accru. Le principe du numéral glaciel (NG) du Système des régimes de glaces pour la navigation dans l'Arctique (AIRSS) qui contrôle les activités de navigation dans les eaux arctiques canadiennes était assimilé spatialement avec la base de données historiques numériques du Service canadien des glaces (SCG) par le biais d'un système d'information géographique (SIG). Le système de numéral glaciel fournit un cadre quantifiable pour l'examen historique de l'état des glaces dans le contexte de la navigation maritime. Les résultats fournissent une évaluation spatiale et temporelle de la variabilité de la navigation maritime dans le contexte du transit par navire de 1969–2002 pour la partie ouest du PNO. Les routes possibles dans le PNO sont sujettes à une variabilité inter-annuelle extrême dans les valeurs de NG au cours des 34 dernières années. Des fluctuations annuelles dans les valeurs de NG sont potentiellement attribuables à la fréquence des épisodes de glace multi-années (GMA). La côte ouest de l'île Banks connaît depuis 1991 des valeurs plus faibles de NG, ce qui pourrait constituer une barrière potentielle à la navigation totale dans le PNO. Il a aussi été possible de démontrer que des diminutions de NG sont potentiellement associées avec le signal positif de l'indice de l'oscillation arctique (OA). Il a aussi été possible d'établir que des invasions de GMA en haute latitude dans les voies de navigation du PNO pourraient constituer un défi pour le routage des navires dans le futur dans le contexte du réchauffement du climat.[Traduit par la Rédaction]