Spatial variation of soil development in a high arctic soil landscape: Truelove Lowland, Devon Island, Nunavut, Canada

Soil variability on a raised beach under conditions of continuous permafrost in the Truelove Lowland is controlled by a number of environmental factors operating at different scales. At the scale of the raised beach, the soil development is strongly controlled by slope conditions, resulting in the formation of a catena. Differences in the structure and composition of the beach materials, together with the prevailing soil hydrothermal regime and vegetative cover, produce a series of discrete soil zones on these beaches in which Regosolic Static Cryosols, Brunisolic Eutric Static Cryosols, Brunisolic Eutric Turbic Cryosols and Gleysolic Turbic Cryosols are associated with the raised beach crest, upper foreslope, lower foreslope and meadow zones respectively. Multivariate statistical analyses of soil properties sampled using a 4×4 m sampling grid, stratified according to depth, reveals significant soil variability within the zones of the catena. At this scale, small‐scale changes in topography, periglacial processes and soil parent materials create specialized niches for plant growth and pedogenic processes, resulting in significant soil variability. Progressive decarbonation of the calcareous beach materials; the humification and cryoturbation of organic materials; the pedotranslocation of silts, solutes and exchangeable cations, both downprofile and downslope; together with very localized acid chelation, brunification and oxidation–reduction combine to produce a complex mosaic of soil conditions that can be mapped. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd. La variabilité des sols sur une plage soulevée dans des conditions de pergélisol continu dans le “Truelove Lowland” est contrôlée par de nombreux facteurs environnementaux opérant à des échelles différentes. A l'échelle de la plage soulevée, le développement des sols est fortement influencé par les conditions de pente, ce qui engendre la formation d'une catena. Des différences dans la structure et la composition des matériaux de la plage, ainsi que dans le régime hydrothermique du sol et dans la couverture végétale produisent une série de zones de sol discrètes sur ces plages où des Cryosols à caractère de Régosols Statiques, à caractère de Brunisols Eutriques Statiques, et à caractère de Brunisols Turbiques Eutriques ainsi que des Gleys Turbiques sont associés respectivement avec la crète de plage soulevée, la partie supérieure de l'avant plage, la partie inférieure de l'avant plage et la zone de prairie. Des analyses statistique multivariées des propriétés des sols échantillonnés en utilisant une grille d'échantillonnage de 4×4 m stratifiée selon la profondeur révèlent des variabilités de sols significatives dans les zones de la catena. A cette échelle, de petits changements dans la topographie, les processus périglaciaires et les matériaux du sol créent des niches spécialisées pour la croissance des plantes et les processus pédogénétiques en donnant ainsi une variété de sols significative. La décarbonation progressive des matériaux calcaire de la plage, l'humification et la cryoturbation du matériel organique, la translocation des silts, des solutions et des cations échangeables à la fois vers le bas du profil et aussi vers le bas de la pente, en même temps que des phénomènes de chélation acide très localisés, de brunification et d'oxydo‐réduction, tous ces phénomènes se combinent pour produire une mosaïque complexe de sols qui peut être cartographiée. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.