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Dr. David S. Hik

Biography

Over the past couple of decades, David Hik’s research interests have been focused on the ecology and dynamics of Arctic and mountain environments; determinants of social-ecological resilience; and the interface between science and policy. First has been the long-term study of the adaptation and resilience of alpine mammalian herbivores to climate variability and warming. His team has documented how changes in winter temperatures, the phenology of snow cover, and an increase in woody shrubs can lead to behavioural and physiological shifts that may lead to a reduction in the populations of collared pika, hoary marmot, and alpine ground squirrels above the current treeline. Second, his team is investigating the role of invertebrate herbivores in alpine plant communities. The consequences of increased invertebrate herbivory in tundra and mountain environments are poorly studied and they have begun to unravel the various ways that they influence alpine plants and interact with other species. This work has been expanded to include collaborators across 12 countries through the Herbivory Network. Third, his team has conducted experimental studies to better understand the processes that contribute to the rapid increase in woody shrubs (Salix and Betula) above treeline, including the role of snow and mosses in mediating nutrient cycling in soils. Fourth, his team has been developing tools for scaling from plot and patch based observations to entire landscapes using a variety of optical remote sensing methods on the ground and from space. They have been paying particular attention to heterogeneity across the landscape associated with spatial, interannual, and seasonal variation in albedo, and the implications for feedback processes that contribute to amplification of warming in northern mountain environments. Finally, in 2013 they established the Kluane Lake Watershed Collaboratorium and initiated a comprehensive series of measurements of the biophysical properties within the entire water column of the lake. The surface area of Kluane Lake is 400 km2 and consequently integrates the changes that are occurring within the entire watershed (glacier runoff, snowpack, surface hydrology and permafrost, vegetation changes, fish, contaminants, human activities). They have recently secured funding for 5 moorings that will be deployed in winter 2017. This research is being led by Ph.D. student Ellorie McKnight and conducted in collaboration with Kluane First Nation, Dän Keyi Renewable Resource Council, Yukon Government, Yukon College, the Arctic Institute of North America, and with Heidi Swanson’s group at U Waterloo.

David Hik also teaches several courses on Mountains including “The Mountain World: An Introduction to Interdisciplinary Mountain Studies” (INTD280) and “Introduction to Mountain Backcountry Field Skills” (INTD284). He is also been part of the team developing a new MOOC (Massive Open Online Course) called Mountains 101, that will be offered for the first time in January 2017 (uab.ca/mountains).

 

Biographie

Au cours des deux dernières décennies, les intérêts de recherche de David Hik se sont concentrés sur l’écologie et la dynamique des environnements arctiques et montagneux; les déterminants de la résilience socio-écologique; et l’interface entre science et politique. La première a été l’étude à long terme de l’adaptation et de la résilience des herbivores de mammifères alpins à la variabilité et au réchauffement du climat. Son équipe a documenté comment les changements des températures hivernales, la phénologie de la couverture neigeuse et une augmentation des arbustes ligneux peuvent entraîner des changements comportementaux et physiologiques pouvant entraîner une réduction des populations de pika à collier, de marmotte grise et la limite actuelle des arbres. Deuxièmement, son équipe étudie le rôle des herbivores invertébrés dans les communautés de plantes alpines. Les conséquences de l’augmentation des herbivores d’invertébrés dans la toundra et les environnements montagneux sont peu étudiées et ils ont commencé à comprendre les différentes manières dont ils influencent les plantes alpines et interagissent avec d’autres espèces. Ce travail a été élargi pour inclure des collaborateurs dans 12 pays à travers le réseau Herbivory. Troisièmement, son équipe a mené des études expérimentales pour mieux comprendre les processus qui contribuent à l’augmentation rapide des arbustes ligneux (Salix et Betula) au-dessus de la limite des arbres, notamment le rôle de la neige et de la mousse dans le cycle des nutriments. Quatrièmement, son équipe a mis au point des outils permettant de passer d’observations parcellaires et ponctuelles à des paysages entiers en utilisant diverses méthodes de télédétection optique au sol et dans l’espace. Ils ont accordé une attention particulière à l’hétérogénéité du paysage associée aux variations spatiales, interannuelles et saisonnières de l’albédo et aux implications des processus de rétroaction qui contribuent à l’amplification du réchauffement dans les environnements montagneux du nord. Enfin, en 2013, ils ont établi le Collaboratorium du bassin hydrographique du lac Kluane et entrepris une série complète de mesures des propriétés biophysiques dans toute la colonne d’eau du lac. La superficie du lac Kluane est de 400 km2 et intègre donc les changements qui se produisent dans tout le bassin hydrographique (ruissellement des glaciers, manteau neigeux, hydrologie de surface et pergélisol, changements de la végétation, poissons, contaminants, activités humaines). Ils ont récemment obtenu un financement pour 5 mouillages qui seront déployés à l’hiver 2017. Cette recherche est dirigée par une étudiante en doctorat, Ellorie McKnight, en collaboration avec la Première nation de Kluane, le Conseil des ressources renouvelables Dän Keyi, le gouvernement du Yukon, le Collège du Yukon, l’Institut arctique d’Amérique du Nord et le groupe de Heidi Swanson à U Waterloo.

David Hik enseigne également plusieurs cours sur les montagnes, dont “Le monde de la montagne: une introduction aux études interdisciplinaires sur les montagnes” (INTD280) et “Introduction aux compétences en montagne dans l’arrière-pays” (INTD284). Il fait également partie de l’équipe qui développe un nouveau MOOC (Cours en ligne ouvert et massif) appelé Montagnes 101, qui sera offert pour la première fois en janvier 2017 (uab.ca/mountains).

Featured Research Summaries/ Résumés de recherche en vedette

Plant Communities to Curb Climate Warming in Arctic and Alpine Environments

Recent Publications/ Publications récentes

The accuracy of satellite-derived albedo for northern alpine and glaciated land covers
Williamson SN, L Copland & DS Hik
Polar Science doi:10.1016/j.polar.2016.06.006 (online Jun 2016)

Phenology and species determine growing season albedo increase at the altitudinal limit of shrub growth in the sub-Arctic
Williamson SN, IC Barrio, DS Hik & JA Gamon
Global Change Biology doi: 10.1111/gcb.13297 (online May 2016)

Herbivory Network: an international, collaborative effort to study herbivory in northern and alpine environments
Barrio IC, DS Hik, IS Jonsdottir, CG Bueno, M Morsdorf & VT Ravolainen
Polar Science doi:10.1016/j.polar.2016.03.001 (online Mar 2016)

Warming the tundra: reciprocal responses of invertebrate herbivores and plants
Barrio IC, CG Bueno & DS Hik
Oikos 125:120–128 (Jan 2016)

First records of the Arctic moth Gynaephora groenlandica (Wocke) south of the Arctic Circle – a new alpine subspecies
Barrio IC, C Schmidt, WD Cannings & DS Hik
Arctic 66:429–434 (Dec 2013)

Shrub canopies influence soil temperatures but not nutrient dynamics: An experimental test of tundra snow-shrub interactions
Myers-Smith IH & DS Hik
Ecology and Evolution 3:3683–3700 (Oct 2013)

Media/ Médias

UAlberta and Parks Canada Launch Mountains 101 – CBC NEWS / UAlberta / Gateway

A Life of Extremes – UAlberta (New Trail)

Caterpillars’ ‘Leftovers’ Delicious To Mountain Mammal – Inside Science