Maps of the Arctic Basin Sea Floor. Part II: Bathymetry and Gravity of the Alpha Ridge: The 1983 CESAR Expedition

• Published in: ARCTIC
• Main Author: Weber, J.R.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 1987
• Subjects: Bathymetry; Canadian Expedition to Study the Alpha Ridge; Expeditions; Gravity measurement; Maps; Marine geology; SLAR; Alpha Ridge; Arctic Ocean; Amerasia Basin; Arctic; Dorsale; Ellesmere Island; Hercules; La Dorsale; North Ridge; alpha ridge; Arctic Basin; Arctique*; banquise; Dorsale Alpha; Sea ice
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/64796

The general scarcity of geophysical data in the Arctic Ocean Basin and the lack of knowledge about the evolution of the Amerasia Basin and of the nature and origin of the Alpha Ridge led, in 1983, to the undertaking of a multidisciplinary polar expedition, code-named CESAR 83 for Canadian Expedition to Study the Alpha Ridge. The expedition was supported by the Canadian Armed Forces, first by parachuting 18 airborne engineers onto the CESAR site to build a 1.6 km long airstrip on the pack ice, and then by deploying and two months later evacuating the expedition by military Hercules aircraft. . One of the major CESAR accomplishments was a regional bathymetric and gravity survey over the Ellesmere Island continental shelf and eastern part of the Alpha Ridge. Using the CESAR data as well as all publicly available data collected over the past 35 years, 100 contour interval bathymetric maps and 5 mGal contour intervale gravity free-air anomaly maps were compiled. These extend from the Ellesmere Island coast to the 116 degrees W meridian. The sea floor maps depict the Alpha Ridge as a very broad mountain complex of rugged topography with ridges and valleys trending parallel to the ridge axis. . Elliptically shaped positive anomalies centered over the continental shelf break suggest that the continental margin adjacent to the Alpha Ridge has the typical Atlantic-type structure characteristic of the rest of the North American polar margin. Preliminary interpretation of the gravity field indicates that the Alpha Ridge crust is composed of very thick rocks of laterally uniform density and composition. It is suggested that the eastern part of the Alpha Ridge may be a massive accumulation of mafic rocks of probable oceanic origin formed by volcanic activity. This article is identified as Part II of a series on "Maps of the Arctic Basin Sea Floor" and is preceded by a "A History of Bathymetry and its Interpretation" (Webster, 1983).Key words: CESAR 83 expedition, Alpha Ridge, bathymetry, gravity, sea ice SLAR imagery La rareté générale des données géophysiques recueillies dans le bassin de l'océan Arctique et la nécessité d'élargir les connaissances sur l'évolution du bassin de l'Amériasie et sur la nature et l'origine de la dorsale Alpha ont amené les scientifiques à réaliser, en 1983, une expédition polaire pluridisciplinaire codifiée «CESAR 83» à partir de son appellation anglaise «Canadian Expedition to Study the Alpha Ridge» (Expédition canadienne chargée d'étudier la dorsale Alpha). Les Forces armées canadiennes ont appuyé l'expédition. Elles ont d'abord parachuté sur le site 18 membres d'une troupe de génie qui on, sur la banquise, construit une piste d'atterrissage d'une longueur de 1,6 km; puis, elles y ont transporté le personnel et l'équipement dans des avions de type Hercules. Enfin, deux mois plus tard, elles se sont chargées du rapatriement des personnes et du matériel. Un levé de reconnaissance effectué précédemment au-dessus de la mer gelée au moyen d'un radar aéroporté à antenne latérale (SLAR) a permis la localisation de l'emplacement qui convenait à l'expédition.L'expédition CESAR a mené à bien plusieurs projets importants; entre autres, elle a effectué un levé bathymétrique et gravimétrique au-dessus du plateau continental de l'île Ellesmere et de la partie orientale de la dorsale Alpha. A partir des données fournies par l'expédition CESAR et celles de nature publique recueillies au cours des 35 dernières années, il a été possible de compiler des cartes bathymétriques à écart de 100 m entre les courbes et des cartes des anomalies gravimétriques à l'air libre à écart de 5 mGal entre les courbes. Ces cartes couvrent la région comprise entre la côte de l'île Ellesmere et 116° de longitude ouest. Sur les cartes des fonds marins, la dorsale Alpha ressemble à un très vaste ensemble montagneux à topographie accidentée où, de manière générale, dorsales et vallées s'étirent parallèlement à l'axe principal. Une importante vallée, d'orientation est sud-est, centrée sur la latitude 86°N et entre les longitudes 110° et 125° a été appelée «Cesar Trough». Les crêtes adjacent ont été appelées «Cesar North Ridge» et «Cesar South Ridge». La dorsale est séparée du plateau continental de l'île Ellesmere par une dépression dont la profondeur varie de 1800 à 2000 m. Au-dessus de la dorsale Alpha, les anomalies à l'air libre reflètent la bathymétrie. Des anomalies positives de forme elliptique concentrées autour de la bordure du plateau continental laissent supposer que la marge continentale adjacent à la dorsale Alpha possède la structure typique de la marge de l'Atlantique, qui caractérise le reste de la marge polaire nord-américaine. Une interprétation préliminaire du champ gravimétrique révèle que la croûte très épaisse de la dorsale Alpha est constituée de roches de densité et de composition latéralement uniforme. Il semble que le côté de la dorsale Alpha puisse être un massif de roches mafigues résultant de l'activité volcanique sous-marine.Mots clés: Expédition CESAR 83, dorsale Alpha, bathymétrie, gravité, imagerie SLAR des glaces de mer