Tree-Ring Reconstructions of Streamflow in the Churchill River Basin, Northern Saskatchewan

Abstract This study describes the development of 13 moisture-sensitive tree-ring chronologies from the Churchill River Basin of northern Saskatchewan, and their application to estimate streamflow prior to the initiation of direct monitoring in 1929. Most of these new tree-ring records extend back to the early or mid-19th century, with their length limited by the lifespan of trees growing in fire-dominated boreal forest environments. Ring-width index chronologies are significantly correlated with mean annual and summer streamflow across the watershed; those records that were highly (above 0.6) correlated with streamflow were chosen as potential predictors in linear regression models. Robust models (accounting for between 40 and 53 percent of total variance) were developed for three gauges in the basin and used to estimate annual streamflow at these locations since ca. AD 1840. Periods of above average annual flow include 1853 to 1882, 1894 to 1904, 1932 to 1936 and 1946 to 1979. Annual flows were consistently below average during 1840 to 1852, 1883 to 1893, 1905 to 1921, 1937 to 1945 and 1980 to 1997. Some of the most severe and sustained low flows have occurred in recent decades. Although these proxy hydrological records are relatively short compared to many other tree-ring estimates of past streamflow, they provide an expanded context for evaluating the variability recorded by stream gauges and the conventional reference hydrology for water supply planning and management in northern Saskatchewan. La présente étude décrit l'évolution de treize séries dendrométriques sensibles à l'humidité provenant du bassin de la rivière Churchill dans le nord de la Saskatchewan et leur application pour estimer l'écoulement fluvial avant le début de la surveillance directe en 1929. La plupart des nouvelles séries dendrométriques remontent au début ou à la moitié du XIXe siècle, leur durée étant limitée par la durée de vie des arbres poussant dans des forêts boréales qui sont souvent la proie d'incendies. Les chronologies de largeurs des anneaux sont corrélées de façon significative avec le débit annuel moyen et le débit d'été à la grandeur du bassin; les relevés qui étaient hautement corrélés avec les débits (au-dessus de 0,6) ont été choisis en tant que prédicteurs éventuels dans des modèles de régression linéaire. Des modèles robustes (représentant entre 40 et 53 pour cent de la variance totale) ont été conçus pour trois jauges dans le bassin et utilisés pour estimer le débit annuel à ces endroits depuis environ 1840. Les périodes de débit annuel supérieur à la moyenne englobent de 1853 à 1882, de 1894 à 1904, de 1932 à 1936 et de 1946 à 1979. Les débits annuels étaient inférieurs à la moyenne, de manière constante, de 1840 à 1852, de 1883 à 1893, de 1905 à 1921, de 1937 à 1945 et de 1980 à 1997. Certains des débits les plus bas et les plus soutenus se sont produits au cours des décennies récentes. Bien que ces relevés hydrologiques indirects soient relativement courts comparativement à de nombreuses autres estimations d'anneaux de croissance pour les débits passés, ils offrent un contexte plus vaste pour l'évaluation de la variabilité enregistrée par les jauges de rivières et par la traditionnelle hydrologie de référence, et ce, à des fins de planification et de gestion de l'approvisionnement en eau dans le nord de la Saskatchewan.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.