Sustained Observations of Changing Arctic Coastal and Marine Environments and Their Potential Contribution to Arctic Maritime Domain Awareness: A Case Study in Northern Alaska

Increased maritime activities and rapid environmental change pose significant hazards, both natural and technological, to Arctic maritime operators and coastal communities. Currently, U.S. and foreign research activities account for more than half of the sustained hazard-relevant observations in the U.S. maritime Arctic, but hazard assessment and emergency response are hampered by a lack of dedicated hazard monitoring installations in the Arctic. In the present study, we consider a number of different sustained environmental observations associated with research into atmosphere-ice-ocean processes, and discuss how they can help support the toolkit of emergency responders. Building on a case study at Utqiaġvik (Barrow), Alaska, we investigate potential hazards in the seasonally ice-covered coastal zone. Guided by recent incidents requiring emergency response, we analyze data from coastal radar and other observing assets, such as an ice mass balance site and oceanographic moorings, in order to outline a framework for coastal maritime hazard assessments that builds on diverse observing systems infrastructure. This approach links Arctic system science research to operational information needs in the context of the development of a Common Operational Picture (COP) for Maritime Domain Awareness (MDA) relevant for Arctic coastal and offshore regions. A COP in these regions needs to consider threats not typically part of the classic MDA framework, including sea ice or slow-onset hazards. An environmental security and MDA testbed is proposed for northern Alaska, building on research and community assets to help guide a hybrid research-operational framework that supports effective emergency response in Arctic regions.L’augmentation des activités maritimes et l’évolution rapide de l’environnement présentent des risques naturels et technologiques importants pour les opérateurs maritimes et les collectivités côtières de l’Arctique. Actuellement, les travaux de recherche, tant américains qu’étrangers, représentent plus de la moitié des observations prolongées liées aux dangers dans l’Arctique maritime américain, mais l’évaluation des risques et les interventions d’urgence sont entravées par le manque d’installations consacrées à la surveillance des dangers dans l’Arctique. Dans la présente étude, nous nous penchons sur diverses observations environnementales prolongées en matière de recherche sur les processus atmosphère-glace-océan et nous discutons de la façon dont elles peuvent contribuer aux interventions d’urgence. En nous appuyant sur une étude de cas faite à Utqiaġvik (Barrow), en Alaska, nous étudions les risques potentiels inhérents à la zone côtière couverte de glace saisonnière. Motivés par des incidents récents qui ont nécessité des interventions d’urgence, nous analysons les données provenant des radars côtiers et d’autres ressources d’observation, comme un site de bilan de masse des glaciers et des amarrages océanographiques, afin d’établir un cadre pour évaluer les risques maritimes côtiers, cadre qui s’appuie sur diverses infrastructures de systèmes d’observation. Cette approche relie la recherche scientifique sur le système arctique aux besoins d’information opérationnelle dans le contexte du développement d’une image commune de la situation opérationnelle (ICSO) pour la connaissance du domaine maritime (CDM) pertinente des zones côtières et extracôtières de l’Arctique. Une ICSO dans ces zones doit prendre en compte les menaces ne faisant généralement pas partie du cadre classique de la CDM, y compris la glace de mer ou les dangers à évolution lente. En s’appuyant sur des travaux de recherche et l’apport des collectivités, un banc d’essai en matière de sécurité environnementale et de CDM est proposé pour le nord de l’Alaska afin de guider un cadre hybride de recherche et d’opération qui favoriserait une intervention d’urgence efficace dans les régions arctiques