Carbon budget estimation of a subarctic catchment using a dynamic ecosystem model at high spatial resolution
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. A large amount of organic carbon is stored in high-latitude soils. A substantial proportion of this carbon stock is vulnerable and may decompose rapidly due to temperature increases that are already greater than the global average. It is therefore crucial to quantify and understand carbon exchange between the atmosphere and subarctic/arctic ecosystems. In this paper, we combine an Arctic-enabled version of the process-based dynamic ecosystem model, LPJ-GUESS (version LPJG-WHyMe-TFM) with comprehensive observations of terrestrial and aquatic carbon fluxes to simulate long-term carbon exchange in a subarctic catchment at 50 m resolution. Integrating the observed carbon fluxes from aquatic systems with the modeled terrestrial carbon fluxes across the whole catchment, we estimate that the area is a carbon sink at present and will become an even stronger carbon sink by 2080, which is mainly a result of a projected densification of birch forest and its encroachment into tundra heath. However, the magnitudes of the modeled sinks are very dependent on future atmospheric CO2 concentrations. Furthermore, comparisons of global warming potentials between two simulations with and without CO2 increase since 1960 reveal that the increased methane emission from the peatland could double the warming effects of the whole catchment by 2080 in the absence of CO2 fertilization of the vegetation. This is the first process-based model study of the temporal evolution of a catchment-level carbon budget at high spatial resolution, including both terrestrial and aquatic carbon. Though this study also highlights some limitations in modeling subarctic ecosystem responses to climate change, such as aquatic system flux dynamics, nutrient limitation, herbivory and other disturbances, and peatland expansion, our study provides one process-based approach to resolve the complexity of carbon cycling in subarctic ecosystems while simultaneously pointing out the key model developments for capturing complex subarctic processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».