Fine-scale spatial variability of winter CO <sub>2</sub> and CH <sub>4</sub> fluxes in Arctic tundra derived from snowpack gradient measurements
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Winter carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) fluxes from soils under seasonal snowpacks make non-negligible, yet poorly constrained contributions to annual carbon budgets across Arctic regions. Quantifying these fluxes and their spatial variance will better constrain uncertainties in simulations of winter carbon fluxes from terrestrial biosphere models. We address this gap by measuring and identifying patterns and spatial variability in CO2 and CH4 soil-atmosphere fluxes through late winter snowpacks at an upland tundra site in the western Canadian Arctic. Instantaneous fluxes were calculated from CO2 and CH4 microsite concentration gradients at 10 cm to 20 cm vertical resolution (n = 119) through the snowpack across five homogeneous surface covers, representing dominant vegetation types. We measured consistent soil-to-atmosphere CO2 fluxes but with significantly different rates across surface covers (0.8 to 100 mgC m-2 day-1), which were strongly influenced by snow depth and soil surface temperature, exhibiting higher emissions under deeper snowpacks and warmer soil surfaces. CH4 fluxes were also coupled to soil surface temperature and varied between −0.04 and 0.08 mgC m-2 day-1. Persistent CH4 uptake was observed in warmer soils (-6.0 to -0.5 °C) in a sparsely populated black spruce and shrub dominated area with deep snow, indicating active methane oxidation during winter. Microsite scale CO2 and CH4 fluxes were statistically independent of vertical snow microstructure, indicating that winter fluxes could be reliably calculated from single gas concentration at the soil-snow interface, negating the need for additional snowpack gas measurements. These results open new avenues for quantifying fine-scale spatial variability of wintertime CO2 and CH4 fluxes in Arctic tundra, which can constrain biogeochemical process representations in terrestrial biosphere models and inform spatial upscaling methodologies.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».