Revealing unknown subglacial carbon processes using high frequency gas measurements and stable isotopes
Notice bibliographique
Résumé
Ice sheets and glaciers play an important role for the global carbon cycle through the exchange of their subglacial carbon with the proglacial aquatic environment and the atmosphere in the form of CH4 and CO2. However, the subglacial environment below ice sheets and glaciers is largely inaccessible from the surface and hence we know very little about the carbon turnover processes in these extreme habitats that lead to this carbon export. Biological CH4 production and oxidation has been found in subglacial sediments across Canada, Antarctica, west Greenland and at the center of the Greenland Ice sheet. This points at a common glacial process for gaseous CH4 and CO2 emissions, but this knowledge is backed by very few direct field observations from two locations in Greenland and one in Iceland. The lack of field based studies is the single most-limiting factor for increasing our understanding of the magnitude and extent of subglacial carbon emission to the atmosphere and its relevance for the global carbon budget. We present new field measurements suggesting that it is possible to quantify the carbon turnover processes in the subglacial environment using high frequency concentration measurements and stable isotope composition of CH4 and CO2 in gaseous and dissolved form sampled at a subglacial meltwater outlet. During three field campaigns in the early, mid and late melt season in 2018 and 2019 we measured significantly elevated CH4 and CO2 concentrations in the air and water exiting a subglacial cave system. We devised a field sampling program for retrieval of discrete gas and water samples that allow identification of the original (common) source of the gaseous and dissolved CH4 and CO2 by quantifying the d13C and dH signature of the source. Our field measurements are amongst the first to directly quantify the emission of CH4 and CO2 to the atmosphere and our isotopic investigations clearly show a biological source of CH4 and its oxidation to CO2 in the subglacial environment and point to a hydrological control on the release of both CH4 and CO2. These types of data are instrumental to improve the understanding of subglacial carbon processes and design future field investigations to assess its climatic relevance and to narrow the uncertainty of emission estimates.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».