Ecosystem carbon response of an Arctic peatland to simulated permafrost thaw
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Permafrost peatlands are biogeochemical hot spots in the Arctic as they store vast amounts of carbon. Permafrost thaw could release part of these long‐term immobile carbon stocks as the greenhouse gases (GHGs) carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) to the atmosphere, but how much, at which time‐span and as which gaseous carbon species is still highly uncertain. Here we assess the effect of permafrost thaw on GHG dynamics under different moisture and vegetation scenarios in a permafrost peatland. A novel experimental approach using intact plant–soil systems (mesocosms) allowed us to simulate permafrost thaw under near‐natural conditions. We monitored GHG flux dynamics via high‐resolution flow‐through gas measurements, combined with detailed monitoring of soil GHG concentration dynamics, yielding insights into GHG production and consumption potential of individual soil layers. Thawing the upper 10–15 cm of permafrost under dry conditions increased CO2 emissions to the atmosphere (without vegetation: 0.74 ± 0.49 vs. 0.84 ± 0.60 g CO2–C m−2 day−1; with vegetation: 1.20 ± 0.50 vs. 1.32 ± 0.60 g CO2–C m−2 day−1, mean ± SD, pre‐ and post‐thaw, respectively). Radiocarbon dating (14C) of respired CO2, supported by an independent curve‐fitting approach, showed a clear contribution (9%–27%) of old carbon to this enhanced post‐thaw CO2 flux. Elevated concentrations of CO2, CH4, and dissolved organic carbon at depth indicated not just pulse emissions during the thawing process, but sustained decomposition and GHG production from thawed permafrost. Oxidation of CH4 in the peat column, however, prevented CH4 release to the atmosphere. Importantly, we show here that, under dry conditions, peatlands strengthen the permafrost–carbon feedback by adding to the atmospheric CO2 burden post‐thaw. However, as long as the water table remains low, our results reveal a strong CH4 sink capacity in these types of Arctic ecosystems pre‐ and post‐thaw, with the potential to compensate part of the permafrost CO2 losses over longer timescales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».