Fate of dissolved organic matter across the permafrost–nearshore water continuum: role of the intertidal sediments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Increasing rates of coastal erosion and permafrost thaw along the Arctic coastline represent a major lateral source of dissolved organic matter (DOM) to the coastal environment, where it can meet multiple fates depending on its origin and composition. Along the (ground)water flow path, Iron (Fe)-hydroxides play an important role in the retention of terrestrial organic matter, but its role on DOM released from coastal thawing permafrost specifically remains poorly understood. To address this gap, we sampled permafrost meltwater, beach groundwater, and seawater samples from several coastal bluffs transects up to 2 km from the shoreline. Across the salinity gradient – from permafrost meltwater to nearshore waters - we found that dissolved organic carbon (DOC) and chromophoric dissolved organic matter (CDOM) concentrations decreased drastically, indicating significant removal processes along this continuum. Optical indices (aCDOM350, SUVA254, HIX) reflected changes in DOM composition and aromaticity, suggesting microbial degradation and mineral-organic interactions occur to transform DOM. Furthermore, a PARAFAC analysis of fluorescent DOM indicated that permafrost-derived DOM had a high molecular weight (HMW), humic, and terrigenous origin, while coastal ocean-derived FDOM was protein-rich, low molecular weight (LMW), and from microbial (autochthonous) origin. The optical signature of permafrost meltwater faded along the permafrost-nearshore water continuum. Controlled experiments with excess Fe2+ along constant oxygen bubbling showed a rapid (within 6 hours) and major decrease in DOC and CDOM, suggesting interaction with reactive Fe-hydroxides, acting as a permanent or temporary trap of permafrost-derived DOM. Overall, our findings highlight the role of intertidal and nearshore zones where subsurface flows regulate the persistence and reactivity of terrestrial DOM as it transits from permafrost to marine environments in the Arctic.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,001 |
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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 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 ».