Characterization of mobilized sediments and organic matter in retrogressive thaw slumps on the Peel Plateau, NWT, Canada
Notice bibliographique
Résumé
The Peel Plateau in northwestern Canada hosts some of the fastest growing “mega slumps”, retrogressive thaw slumps exceeding 2000 m2 in area. The region is located at the former margin of the Laurentide ice sheet and its landscape is dominated by ice-rich hummocky moraines. Rapid permafrost thaw resulting from enhanced warming and increases in summer precipitation has been identified as a major driver of sediment mobilization in the area, with some of the largest slumps relocating up to 106 m3 of previously frozen sediments into fluvial networks. The biogeochemical transformation of this thawed substrate within fluvial networks may represent a source of CO2 to the atmosphere and have a large impact on downstream ecosystems, yet its fate is currently unclear. Concentrations of dissolved organic matter are lowered in slump-impacted streams, while the particle loads increase. Here, we aim to characterize the mobilized material and its sources by analyzing active layer, Holocene and Pleistocene permafrost, debris (recently thawed, still at the headwall) and slump outflow samples from four different slumps on the Peel Plateau. We use sediment properties (mineral surface area, grain size distribution), carbon isotopes (13C, 14C) and molecular markers (solvent-extractable lipids, lignin phenols, cutin acids, non-extractable compound classes analyzed by pyrolysis-GCMS) in order to assess the composition and quality of the mobilized sediment and organic matter and thereby improve our understanding of their fate and downstream effects. Preliminary results show that organic matter content and radiocarbon age in debris and outflow from all four slumps are dominantly derived from Holocene and Pleistocene permafrost soils with a smaller influence of the organic-rich active layer. Degradation proxies based on extractable lipid and lignin biomarkers suggest Holocene and Pleistocene permafrost organic matter to be more matured than the fresh plant material found in the active layer, while debris and outflow samples show a mixed signal. For the non-extractable organic matter, aromatics and phenols make up the largest fraction of all samples. Lignin markers are almost exclusively found in the active layer samples, which also contain a larger proportion of polysaccharides, while N-containing compounds and alkanes make up the remaining 2-25 % with no obvious patterns. Active layer soils also have the highest median grain sizes, whereas Pleistocene permafrost soils consist of much finer mineral grains. Samples collected at the slump outflow are significantly more homogeneous (i.e., showing a narrower grain size distribution) than any of the other samples. We thus infer that both organic matter degradation and hydrodynamic sorting during transport play a role within these slump features; determining their relative magnitudes will be crucial to better assess potential feedbacks of these increasingly abundant “mega slumps” to changing climate.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
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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 ».