Greenhouse gas production potential and associated degradation of organic carbon in warming permafrost – an incubation experiment coupled to biomarker analyses from drained lake basin sediments on the Yukon Coastal Plain, Canada
Notice bibliographique
Résumé
Permafrost carbon pools are vulnerable to a warming climate and bear the potential to alter the terrestrial carbon cycle. In the extensive drained lake basin wetlands that cover Arctic lowlands, enhanced degradation of organic-rich deposits upon permafrost thaw could lead to greenhouse gas emissions to the atmosphere. This study investigates processes and intensity of organic matter decomposition and associated potential greenhouse gas production in thawed sediment from drained lake basins on the Yukon Coastal Plain in the western Canadian Arctic. We conducted three-month low temperature (4 °C) incubation experiments, assessing the greenhouse gas production potential in the active layer, transition layer, and permafrost of sediment cores from two adjacent drained lake basins under aerobic and anaerobic conditons. The study was supplemented by comprehensive geochemical and biomarker analyses before and after the incubation experiments. Our findings revealed a higher carbon turnover of up to 2.7 % of the available organic carbon to CO2 under aerobic conditions. Carbon loss from mineral permafrost layers matched that of surface peat samples, whereas nitrogen limitation constrained short term carbon mineralization in pioneer peat layers that accumulated shortly after lake drainage. The GHG production under anaerobic conditions exhibited a high depth-dependency, with permafrost layer samples deviating from the otherwise observed high methanogenesis in active and transition layer samples within the short incubation period. High contributions of the potent greenhouse gas methane of up to 94 % enhanced the climate forcing effect of anaerobic emissions. Consequently, the determined relative climate forcing is higher under anaerobic compared to aerobic conditions in active and transition layers, suggesting that waterlogged conditions within drained lake basins are more unfavorable in the short term. While established degradation proxies C:N, δ13C and CPI did not distinctly trace significant degradation of terrestrial organic matter, we observed major shifts in lipid composition, reflected in increasing concentrations of n-alkanols and n-alkanes.
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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 | 0,001 | 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 ».