Le pergélisol couvre les parties nordiques du Canada où les températures du sol et du sous-sol demeurent inférieures à 0°C pendant tout l'été. Sous ces conditions, l'eau qui se trouve dans les pores et les fractures est normalement gelée. Cette région comprend tout l'Arctique canadien et des parties du Nunavut, des Territoires du Nord-Ouest, du Yukon, du Manitoba, de l'Ontario, du Québec et du Labrador, au nord de la ligne des arbres (fig. Carte-1). La limite sud du pergélisol est irrégulière puisque des facteurs secondaires, tels que le type de couvert végétal ou l'épaisseur de la neige, commencent à déterminer l'étendue du pergélisol en raison de l'influence thermique qu'ils exercent. Ainsi, dans le sud du Yukon, dans la partie amont de la vallée du Mackenzie, dans le nord des Prairies et du Québec, le pergélisol s'étend davantage vers le sud dans des milieux particuliers comme les tourbières ou les pentes exposées au nord.
Dans la région du pergélisol, le climat est dominé par des sous-types continentaux et maritime polaire (influencé par les océans). La principale constante est que le climat est régi par les conditions extrêmes de rayonnement solaire dans les hautes latitudes. La température moyenne annuelle varie entre -20 °C dans l'île d'Ellesmere et -6 °C le long de la limite sud du pergélisol. Les précipitations moyennes annuelles varient de 100 mm au nord à 600 mm dans le sud-est. Dans le centre de l'Arctique, les précipitations sont les plus faibles au Canada et on qualifie souvent cette région de désert polaire. La région du pergélisol méridional se caractérise par des arbustes nains dont la taille et le nombre d'espèces diminuent vers le nord, où la végétation est dominée par des plantes herbacées et des lichens.
La région du pergélisol couvre la partie nord du terrain accidenté du Bouclier canadien, les régions légèrement ondulées de la vallée du Mackenzie et de l'archipel Arctique, ainsi que des zones montagneuses. Le terrain montagneux de la Cordillère septentrionale est important parce qu'il peut restreindre le pergélisol aux altitudes inférieures où des inversions atmosphériques hivernales font baisser la température moyenne annuelle de l'air.
La région du pergélisol contient une variété d'éléments géologiques, notamment les roches ignées et métamorphiques du Bouclier canadien, les roches sédimentaires subhorizontales du centre de l'Arctique et les roches sédimentaires plissées et faillées du nord-ouest des îles de l'Arctique. On trouve aussi des évaporites à faible profondeur tant dans la vallée du Mackenzie que dans le centre et le nord des îles de l'Arctique. Les sédiments de surface sont constitués de nappes de till régionales, de dépôts glaciolacustres, et glaciomarins par endroits, ainsi que de dépôts fluvioglaciaires. Les larges vallées du Yukon sont remplies de matériaux grossiers d'épandage fluvioglaciaire et de sédiments lacustres fins.
Sur le plan hydrogéologique, le pergélisol agit principalement comme une barrière à l'écoulement des eaux souterraines. Ce rôle d'aquiclude repose sur le fait que le pergélisol est cimenté par la glace, c'est-à-dire que les pores ou les fractures des matériaux constituant l'aquifère sont remplis de glace. Le pergélisol peut alors agir comme la couverture d'un aquifère captif ou encore il peut former la base d'un aquifère libre. La couche active du pergélisol se comporte comme un aquifère à nappe libre lorsque la couche active est dégelée. Le sol non gelé à l'intérieur du pergélisol ou le sol reliant la surface à du sol non gelé sous le pergélisol est désigné sous le nom de talik. L'évacuation d'eau souterraine provenant de taliks peut entraîner la formation d'aufeis, des accumulations de glace à la surface du sol qui se produisent souvent le long des cours d'eau.
Nous connaissons relativement peu de choses de l'influence du pergélisol sur l'écoulement des eaux souterraines. Dans la zone de pergélisol, c'est au sud du Yukon qu'on utilise le plus l'eau souterraine. Plusieurs collectivités s'approvisionnent en eau à même les matériaux aquifères grossiers des vallées qui sont vraisemblablement confinés sous le pergélisol. Cependant, il existe peu de documentation à ce sujet. De même, des aquifères captifs sous le pergélisol peuvent se trouver sur les pentes exposées au nord dans les parties méridionales de la zone de pergélisol. Plus au nord, le pergélisol atteint une épaisseur de plus de 500 m, ce qui exclut la présence possible d'aquifères sous-jacents au pergélisol.
Réseau d'information sur les eaux souterraines