The role of catchment characteristics, discharge, and active- layer thaw in seasonal stream chemistry across 10 permafrost catchments
Notice bibliographique
Résumé
High-latitude catchments are rapidly warming, leading to altered precipitation regimes, widespread permafrost degradation, and shifts in stream chemistry across major arctic rivers. In headwater catchments, seasonal deepening of flow paths due to active-layer thaw and declining discharge post-snowmelt drive variability in stream chemistry during the open-water period. In North American permafrost regions, activation of deeper mineral layers as the season progresses typically increases major-ion concentrations while decreasing dissolved organic carbon (DOC) concentrations. Despite decades of research on seasonality in stream chemistry within permafrost regions, the relative influence of active-layer thaw and discharge remains unresolved. Additionally, the role of permafrost extent and topography in driving seasonality of these solutes is poorly constrained. To address these knowledge gaps, we measured discharge and sampled major-ion and dissolved organic carbon (DOC) concentrations across 10 permafrost catchments in Yukon Territory, Canada. We analyzed concentration–discharge relationships using generalized additive models to resolve the distinct influence of discharge and seasonal active-layer thaw on stream chemistry and to identify the role of watershed characteristics on the magnitude and seasonality of solute concentrations. After accounting for seasonal variations in discharge, we found that both major ions and DOC were highly seasonal across all catchments, with DOC declining and major-ion concentrations increasing post-freshet. Seasonal variability in major-ion concentrations was primarily driven by active-layer thaw, whereas DOC seasonality was strongly influenced by flushing of soil organic carbon during freshet. While average major-ion concentrations were geologically mediated, greater permafrost extent led to enhanced seasonality in concentrations. Catchments with strong topographical gradients and thinner organic soils had higher specific discharge and lower DOC concentrations but greater relative seasonality. Our results highlight the important role catchment characteristics play in shaping the seasonal variations in and magnitude of solute concentrations in permafrost-underlain watersheds.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».