High peatland methane emissions following permafrost thaw: enhanced acetoclastic methanogenesis during early successional stages
Notice bibliographique
Résumé
Permafrost thaw in northern peatlands often leads to increased methane (CH 4 ) emissions, but the underlying controls responsible for increased emissions and the duration for which they persist have yet to be fully elucidated. We assessed how shifting environmental conditions affect microbial communities and the magnitude and stable isotopic signature ( δ 13 C) of CH 4 emissions along a thermokarst bog transect in boreal western Canada. Thermokarst bogs develop following permafrost thaw when dry, elevated peat plateaus collapse and become saturated and dominated by Sphagnum mosses. We differentiated between a young and a mature thermokarst bog stage (∼ 30 and ∼ 200 years since thaw, respectively). The young bog located along the thermokarst edge was wetter, warmer, and dominated by hydrophilic vegetation compared to the mature bog. Using high-throughput 16S rRNA gene sequencing, we show that microbial communities were distinct near the surface and converged with depth, but fewer differences remained down to the lowest depth (160 cm). Microbial community analysis and δ 13 C data from CH 4 surface emissions and dissolved gas depth profiles show that hydrogenotrophic methanogenesis was the dominant pathway at both sites. However, mean δ 13 C-CH 4 signatures of both dissolved gas profiles and surface CH 4 emissions were found to be isotopically heavier in the young bog (−63 ‰ and −65 ‰, respectively) compared to the mature bog (−69 ‰ and −75 ‰, respectively), suggesting that acetoclastic methanogenesis was relatively more enhanced throughout the young bog peat profile. Furthermore, mean young bog CH 4 emissions of 82 mg CH 4 m −2 d −1 were ∼ 3 times greater than the 32 mg CH 4 m −2 d −1 observed in the mature bog. Our study suggests that interactions between the methanogenic community, hydrophilic vegetation, warmer temperatures, and saturated surface conditions enhance CH 4 emissions in young thermokarst bogs but that these favourable conditions only persist for the initial decades after permafrost thaw.
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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) | 0,000 | 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 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 ».