Evidence for preservation of organic carbon interacting with iron in material displaced from retrogressive thaw slumps: Case study in Peel Plateau, western Canadian Arctic
Notice bibliographique
Résumé
In northern high latitudes, rapid warming is set to amplify carbon-climate feedbacks by enhancing permafrost thaw and biogeochemical transformation of large amounts of soil organic carbon. However, between 30 % and 80 % of permafrost soil organic carbon is considered to be stabilized by geochemical interactions with the soil mineral pool and thus less susceptible to be emitted as greenhouse gases. Quantification of the nature of and controls on mineral-organic carbon interactions is needed to better constrain permafrost-carbon-climate feedbacks, particularly in ice-rich environments resulting in rapid thaw and development of thermokarst landforms. On sloping terrain, mass wasting features called retrogressive thaw slumps are amongst the most dynamic forms of thermokarst. These multi-decadal disturbances grow due to ablation of an ice-rich headwall, and their enlargement due to warming of the Arctic is mobilizing vast stores of previously frozen materials. Here, we investigate headwall profiles of seven retrogressive thaw slumps and sediments displaced from these mass wasting features from the Peel Plateau, western Canadian Arctic. The disturbances varied in their headwall height (2 to 25 m) and affected land surface area (<1 to > 30 ha). We present total and water extractable mineral element concentrations, mineralogy, and mineral-organic carbon interactions in the headwall layers (active layer, permafrost materials above an early Holocene thaw unconformity, and Pleistocene-aged permafrost tills) and in displaced material (suspended sediments in runoff and material accumulated on the debris tongue). Our data show that the main mechanism of organic carbon stabilization through mineral-organic carbon interactions within the headwall is the complexation with metals (mainly iron), which stabilizes 30 ± 15 % of the total organic carbon pool with higher concentrations in near-surface layers compared to deep permafrost. In the displaced material, this proportion drops to 18 ± 5 %. In addition, we estimate that up to 12 ± 5 % of the total organic carbon is stabilized by associations to poorly crystalline iron oxides, with no significant difference between near-surface layers, deep permafrost and displaced material. Our findings suggest that the organic carbon interacting with the sediment mineral pool in slump headwalls is preserved in the material mobilized by slumping and displaced as debris. Overall, up to 32 ± 6 % of the total organic carbon displaced by retrogressive thaw slumps is stabilized by organo-mineral interactions in this region. This indicates that organo-mineral interactions play a significant role in the preservation of organic carbon in the material displaced from retrogressive thaw slumps over years to decades after their development resulting in decadal to centennial scale sequestration of this retrogressive thaw slump-mobilized organic carbon interacting with the soil mineral pool.
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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 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,004 | 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) | 0,001 | 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.
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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 ».