Le Nunavut couvre 1 936 113 km2 de terres et 157 077 km2 d’eaux dans le nord du Canada, soit 21 % de la surface totale du pays. Le territoire comprend une partie du Canada continental, une grande partie de l’archipel Arctique, et toutes les îles de la baie d’Hudson, de la baie Jameset de la baie d’Ungava. Le Nunavut est divisé par trois des sept régions physiographiques du Canada: les basses-terres de la baie d’Hudson, le Bouclier canadien et l'Arctique canadien.
Régions physiographiques
Les basses-terres de la baie d’Hudson, qui forment un bassin sédimentaire au milieu du Bouclier canadien, comprennent l’île Southampton et l’île Coats, dans la baie d’Hudson.
Le Bouclier canadien couvre une bonne partie du Canada continental, certaines îles autour de la baie d’Hudson et quelques régions de l’archipel Arctique. Les basses terres du Bouclier canadien reposent sur un socle rocheux vieux d’au moins 1 milliard d’années. Elles sont couvertes d’une fine couche de terre, sont souvent plates et mal drainées. Les milliers de lacs et de rivières qui parsèment cette région en constituent l’une des caractéristiques typiques. L’île de Baffin représente la limite orientale du Bouclier canadien. Elle est classée « haute-terre » et comporte des séries de plateaux ondulants interrompues par des auges glaciaires.
La région physiographique de l’Arctique canadiene s’étend à travers toute la moitié nord du Nunavut. Elle englobe les plaines côtières de l’Arctique, les basses terres de l’Arctique et la région Innuitienne du Haut-Arctique. Le Nunavut comprend aussi la majeure partie de l’archipel Arctique, laquelle compte cinq des 30 plus grandes îles du monde : l’île de Baffin (la plus grande île du Canada et la cinquième plus grande du monde), l’île d’Ellesmere, l’île Devon, l’île Axel Heiberg et l’île Prince-de-Galles. Les îles Victoria et Melville, qui font aussi partie des 30 plus grandes îles du monde, sont partagées entre le Nunavut et les Territoires du Nord-Ouest. Le chenal Parry, qui joint le détroit de Lancaster à la partie orientale du détroit de M’Clure, partage l’archipel en une moitié nord et une moitié sud. La frange orientale de l’archipel est constituée d’une zone montagneuse qui s’élève à presque 2 000 m au nord et dont la côte est découpée de nombreux fjords. Les calottes glaciaires qui recouvrent les hautes terres sur un grand nombre de ces îles arborent les plus grands glaciers du Canada. Ce paysage diffère radicalement des îles centrales et occidentales qui sont relativement plates et peu élevées. Sur les îles du Nord, la nuit est continue en hiver et le jour continu en été.
Géologie
Le Nunavut est divisé en trois régions géologiques : l’ orogène Inuitien dans plusieurs parties du nord de l’archipel Arctique, le Bouclier canadien et la plateforme de l’intérieur. L’orogène Inuitien, qui couvre principalement la moitié nord de l’archipel, est constitué de couches de roches sédimentaires plissées et légèrement inclinées. Cette région englobe le bassin de Franklin et le bassin de Sverdrup qui accumulent les dépôts sédimentaires depuis 500 millions d’années. La région du Bouclier canadien contient certaines des plus vieilles roches ignées, métamorphiques et sédimentaires présentes sur Terre (leur âge est compris entre 1 et 4 milliards d’années). La région de la plateforme intérieure couvre presque toute la moitié sud de l’archipel. Elle est couverte de roches issues du Cambrien ou du Cénozoïque (et dont l’âge peut donc atteindre 542 millions d’années).
Les ressources minérales et pétrolières sont abondantes dans l’ensemble du Nunavut. Le territoire contient des réserves prouvées de pétrole et de gaz, des diamants, de l’or, de l’étain, de l’uranium , du minerai de fer, du zinc , du plomb, du sel gemme , du gypse et d’autres métaux communs. On estime que le bassin de Sverdrup contient à lui seul plus de 481 milliards de m3 de gaz exploitable.
Surface
La plupart des terres au Nunavut sont qualifiées de toundras, c’est-à-dire qu’elles sont nues, rocheuses et dépourvues d’arbres. La terre de la toundra est prisonnière du pergélisol. Au Nunavut, l’épaisseur du pergélisol va de quelques mètres à 1 500 m. Seule une fine couche superficielle de la toundra dégèle durant la période estivale. Le sol devient alors gorgé d’eau et se recouvre de marais, de tourbières, de lacs et de cours d’eau. Plus loin vers le nord de l’archipel, la toundra se transforme progressivement en désert polaire avec un climat de plus en plus sec et froid.
Eau
Les cours d’eau et les lacs du Nunavut contiennent 21 % de l’eau douce du Canada. Dans l’archipel Arctique, les zones aquatiques occupent la même surface que les terres. Il est caractérisé par ses nombreux passages, dont la profondeur varie de quelques dizaines de mètres à plus de 600 m dans la partie est du détroit de Lancaster. De manière saisonnière ou pluriannuelle, ces passages sont couverts de glace de mer pouvant atteindre plusieurs mètres d’épaisseur. Durant l’hiver, la glace de mer recouvre l’ensemble de l’archipel, à l’exception de plusieurs polynies (zones d’eau libre entourées de glace) récurrentes. La plus grande polynie se trouve dans le nord de la baie de Baffin.
Climat
Le climat varie d’un bout à l’autre du grand territoire que couvre le Nunavut, mais on y observe partout des hivers longs et froids et des étés frais. Le Nunavut est la région la plus froide et la plus sèche du Canada. Les précipitations annuelles y sont très faibles. De vastes régions de l’archipel, en particulier dans la moitié nord, ne reçoivent qu’entre 100 et 200 mm de précipitations par an et peuvent donc être qualifiées de « déserts polaires ». Sur l’île de Baffin, la température moyenne annuelle peut descendre jusqu’à -20 °C dans le Nord et -6 °C dans le Sud. À Kugluktuk, le site le plus doux du Nunavut, la température peut parfois atteindre 30 °C en été, tandis qu’elle oscille entre -15 et -40 °C en hiver. Par contre, à Grise Fiord, le site habité le plus froid du Nunavut, la température ne dépasse que rarement 0 °C et elle plonge fréquemment jusqu’à −50 °C en hiver. Au printemps, les températures sont plus homogènes sur l’ensemble du territoire, avec des maxima quotidiens moyens oscillant entre -20 °C et ‑10 °C.
Le réchauffement climatique est plus rapide et plus intense dans l’Arctique que dans la plupart des autres régions du globe. Au Nunavut, ces changements se traduisent par une élévation des températures, le dégel du pergélisol, une diminution de la glace de mer, le rétrécissement et la retraite des glaciers, et la diminution des plateformes de glace. Ces modifications menacent les ours polaires, les phoques, les morses , les caribous et de nombreuses autres espèces dont dépendent les Inuits. Le dégel du pergélisol a également un impact négatif sur les habitations et les infrastructures dans l’ensemble du Nunavut.
Végétation et faune
Le Nunavut abrite une flore et une faune variées. Les arbres sont absents de son sol mince, mais d’autres végétaux parviennent à y survivre, notamment des arbustes nains, des graminées, des mousses, des lichens et près de 200 espèces d’angiospermes. On y rencontre aussi des douzaines de mammifères terrestres, notamment des ours polaires, des caribous de Peary, des caribous de la toundra, des bœufs musqués, des renards arctiques, des loups arctiques, des lièvres arctiques, des carcajous et des lemmings. Le territoire est également fréquenté par plus de 100 espèces d’oiseaux, dont la plupart sont migrateurs, notamment des alcidés, des passerins et des bruants, des canards, des oies, des grues, des huards, des pluviers, des bécasseaux, des chevaliers, des sternes et des guifettes. Seuls le corbeau, le harfang des neiges et le lagopède passent toute l’année au Nunavut. Les eaux du territoire sont quant à elles riches en mammifères et en poissons. Parmi les mammifères aquatiques qui fréquentent les eaux de l’archipel, on compte le morse, les phoques annelés, les phoques barbus, les bélugas, les narvals, les baleines boréales et diverses autres espèces de baleines.
Parcs nationaux et parcs territoriaux
En 2015, 12 % du territoire, parties terrestres et aquatiques confondues, étaient protégés (soit 236 621 km2). Le Nunavut compte cinq parcs nationaux qui couvrent au total 110 364 km2 : Auyuittuq, Quttinirpaaq, Sirmilik, Ukkusiksalik et Qausuittuq. Le territoire possède également des aires protégées, des réserves nationales de faune, des parcs territoriaux, des sites de conservation, des sites historiques et des refuges fauniques. Le détroit de Lancaster fait à l’heure actuelle l’objet d’une demande visant à en faire une aire marine nationale de conservation.