Permafrost thaw in boreal peatlands is rapidly altering forest community composition
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Boreal peatlands are frequently underlain by permafrost, which is thawing rapidly. A common ecological response to thaw is the conversion of raised forested plateaus to treeless wetlands, but unexplained spatial variation in responses, combined with a lack of stand‐level data, make it difficult to predict future trajectories of boreal forest composition and structure. We sought to characterize patterns and identify drivers of forest structure, composition, mortality and recruitment in a boreal peatland experiencing permafrost thaw. To do this, we established a large (10 ha) permanent forest plot (completed in 2014), located in the Northwest Territories, Canada, that includes 40,584 mapped and measured trees. In 2018, we conducted a comprehensive mortality and recruitment recensus. We also measured frost table depth, soil moisture, soil humification and organic layer thickness within the plot between 2012 and 2018, and used habitat association tests to link these variables to forest characteristics and dynamics. Forest composition and structure varied markedly throughout the plot and were strongly governed by patterns in permafrost presence and organic layer thickness. Overall, there was a net loss of trees from the plot at a rate of 0.7% year −1 . Mortality of black spruce, the dominant tree species, was more than double that of recruitment and was strongly associated with permafrost thaw. In contrast, recruitment of larch was over four times greater than mortality, and occurred primarily in low‐lying, permafrost‐free wetlands with mineral soil near the surface. Synthesis . The trends in tree demography and underlying drivers suggest that spruce‐dominated permafrost plateaus will be converted into larch‐dominated wetlands as permafrost thaw progresses in boreal peatlands, particularly in areas where mineral soil is near the surface. In the longer term, thaw could increase the hydrologic connectivity of the landscape, resulting in widespread drainage and re‐vegetation by spruce, but we did not find evidence that this is occurring yet. Given the increasing rates of permafrost thaw, and positive feedbacks between thaw and forest change, we predict that larch abundance will continue to increase in boreal peatlands over the coming decades, leading to shifts in ecosystem function, wildlife habitat, albedo and snow dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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) | 0,003 | 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 ».