2013 The International Institute for Sustainable Development

 

www.iisd.org   

       ©2013 The International Institute for Sustainable Development 

**Subject to final design and copy edit 

 

Figure 2. Summary of Arctic sea-ice extent from August 2011 to December 2011. 

 

  

4 Dramatic Changes in the Hudson Bay Complex 

 

While climate change research has focused primarily on the dramatic changes that are taking place in the 

high arctic many of the publications documenting and interpreting these changes  are very relevant to 

what is happening in the Hudson Bay region. Satellite monitoring since 1971, and especially after 1979, 

has enabled scientists to monitor parameters such as the extent and volume of sea-ice and sea-surface 

temperatures in the Arctic Ocean as well as in subarctic seas such as Hudson Bay. There have also been a 

number of books and special issues of science journals that focus primarily on the conditions in the Hudson 

Bay region.  

 

As in the high Arctic, much of the  focus is on the  ice  regime, and satellite surveillance has provided a 

powerful  means  of  real-time  monitoring  of  the  status  and  trends  in  ice  cover.  There  are  important 

differences in the ice regimes. The Arctic Ocean has a perennial ice cap that partially melts each melt 

season. An important signal of climate warming is the minimal extent of ice cover at the end of the melt 

season,  which  ordinarily  occurs  in  September  of  each  year.  In  contrast,  the  Hudson  Bay  Complex  is 

typically ice free in the late summer and early fall, so the focus for documenting the pace of change has 

---

 

www.iisd.org   

       ©2013 The International Institute for Sustainable Development 

**Subject to final design and copy edit 

been primarily on ice break-up and freeze-up dates with a warming climate resulting in earlier break-up 

and later freeze-up. 

 

While  results  are  variable  depending  on  the  time  frames  and  regions  chosen  for  study,  most  have 

documented significantly advancing break-up dates and delayed freeze-up dates for most areas over most 

time  periods.  In  recent  years,  especially  since  about  1995,  the  indicators  of  a  warming  climate  have 

become more general and more pronounced throughout the region. 

 

The Hudson Bay System is featured in a number of recent major compilations. The December 2011 issue 

of the Journal of Marine Systems (Macdonald & Kruzyk, eds.) has a preface aptly entitled: “The Hudson 

Bay system: A northern inland sea in transition.” The 12 papers in this special issue constitute a major 

contribution to our understanding of the Hudson Bay marine system, with a special focus on the changes 

occurring in the system. They also provide a glimpse of what to expect in the future. In addition, a 2010 

book entitled  A Little Less Arctic: Top  Predators  in the World’s  Largest  Northern  Inland  Sea  (Ferguson, 

Loseto, & Mallory, eds.) provides an up-to-date assessment of the status and trends in major mammal 

and waterfowl populations in this system. Most importantly, many of the authors emphasize the many 

direct and indirect links between these ice-adapted top predators, including humans and climate change. 

Finally,  Stewart  and  Lockhart  (2005)  put  together  a  major  compendium  entitled  “An  overview  of  the 

Hudson Bay marine ecosystem.” 

 

The  seasonal  ice  cover  of  the  Hudson  Bay  Complex  has  a  profound  and  overarching  influence  on  the 

ecology of the marine system and on the plants and animals that are adapted to living in this system. The 

ice cover also has a major impact on regional climate and terrestrial ecosystems. The sea-ice platform is 

also of great importance to the inhabitants of the region who, for thousands of years, have relied on a 

safe and predictable ice cover to enable them to hunt and harvest marine mammals, waterfowl, fish and 

invertebrates from the sea. Until recently the aboriginal peoples living along the coastline were almost 

entirely  dependent  on  the  harvesting  of  animals  from  the  sea  for  their  livelihood  and  survival.  These 

bounties from the sea continue to provide “country food” and to be culturally and economically important 

to Inuit communities around the Hudson Bay Complex.     

 

Many  of  the  investigators  have,  for  obvious  reasons,  focused  on  the  linkages  between  surface  air 

temperatures and the timing of freeze-up and sea-ice melt. The seasonal sea-ice cover is a defining feature 

of the system and has a profound impact on its physical, chemical and biological characteristics. The ice 

cover  directly  influences  sea-ice-atmosphere  connections  and  the  ice  regime  is  both  an  indicator  of 

climate change and a significant driver of regional climate. Figure 3 is a simple schematic that illustrates 

how the snow and ice cover reflect the sun’s energy back into space.  

---

 

www.iisd.org   

       ©2013 The International Institute for Sustainable Development 

**Subject to final design and copy edit 

 

 

 

Figure 3. A schematic illustration of the albedo effect of the snow and ice cover that reflect solar energy back into 

space. In the absence of ice cover, much more of the solar energy is absorbed. This absorbed energy adds heat and 

contributes  to  the  further  melting  of  the  ice  cover.    Ice  algae  and  their  associated  food  webs  are  currently  very 

important to ice-associated species such as ringed seal. 

 

Ice and snow cover has a dramatic effect on the fate of solar energy reaching the Earth’s surface. Typically 

about 80 per cent of the incoming radiation that strikes a snow covered ice surface is reflected back into 

space, whereas an ice-free sea surface absorbs some 90–95 per cent of incoming radiation into the water 

body. This absorbed energy is then available to accelerate the melting of the remaining ice  cover  and 

delays the formation of ice in the fall and winter. When, as is now the case, atmospheric forcing (warming) 

is advancing the dates of ice melt, the positive feedback from the increased absorbance of energy further 

advances the melt dates while delaying freeze-up dates. All of this leads to a longer ice-free season. 

 

The Hudson Bay Complex is profoundly influenced by its freshwater budget and also annually receives 

approximately  940  km³  of  freshwater  from  rivers  entering  the  Hudson  Bay  Complex,  a  quantity 

comparable to the combined discharges of the St Lawrence and Mackenzie rivers. The melting of sea ice 

adds an even large volume (~1,500 km³) of freshwater to the surface of the complex. The river runoff is 

ICE COVER

SNOW COVER

ICE

SNOW

LIGHT 

HEAT

ICE ALGAE 

PLANKTON

---