Arctic Ocean Bathymetry: A Necessary Geospatial Framework

Abstract

ABSTRACT. Most ocean science relies on a geospatial infrastructure that is built from bathymetry data collected from ships underway, archived, and converted into maps and digital grids. Bathymetry, the depth of the seafloor, besides having vital importance to geology and navigation, is a fundamental element in studies of deep water circulation, tides, tsunami forecasting, upwelling, fishing resources, wave action, sediment transport, environmental change, and slope stability, as well as in site selection for platforms, cables, and pipelines, waste disposal, and mineral extraction. Recent developments in multibeam sonar mapping have so dramatically increased the resolution with which the seafloor can be portrayed that previous representations must be considered obsolete. Scientific conclusions based on sparse bathymetric information should be re-examined and refined. At this time only about 11% of the Arctic Ocean has been mapped with multibeam; the rest of its seafloor area is portrayed through mathematical interpolation using a very sparse depth-sounding database. In order for all Arctic marine activities to benefit fully from the improvement that multibeam provides, the entire Arctic Ocean must be multibeam-mapped, a task that can be accomplished only through international coordination and collaboration that includes the scientific community, naval institutions, and industry.Key words: bathymetry; Arctic Ocean; mapping; oceanography; tectonics RÉSUMÉ. Une grande partie de l'océanographie s'appuie sur l'infrastructure géospatiale établie à partir de données bathymétriques recueillies par des navires en route, données qui sont ensuite archivées et transformées en cartes et en grilles numériques. En plus de revêtir une importance essentielle sur le plan de la géologie et de la navigation, la bathymétrie, soit la profondeur du plancher sous-marin, est un élément fondamental de l'étude de la circulation en eaux profondes, des marées, de la prévision des tsunamis, des remontées d'eau, des ressources halieutiques, de l'action des vagues, du transport de sédiments, des changements environnementaux et de la stabilité des talus, en plus de la sélection de l'emplacement des plateformes, des câbles, des pipelines ainsi que de l'élimination des déchets et l'extraction minière. En raison des progrès récents réalisés en matière de cartographie par sonars multifaisceaux, la résolution avec laquelle le plancher sous-marin peut être représenté s'est améliorée à un point tel que les anciennes représentations doivent être considérées comme désuètes. Les conclusions scientifiques fondées sur des données bathymétriques clairsemées devraient être réexaminées et raffinées. Pour l'instant, seulement environ 11 % de l'océan Arctique a été cartographié à l'aide de multifaisceaux. Le reste de son plancher sous-marin est représenté au moyen d'une interpolation mathématique faisant appel à des données très clairsemées de sondages en profondeur. Pour que toutes les activités maritimes de l'Arctique bénéficient pleinement des améliorations q...