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TitreLimited release of previously-frozen C and increased new peat formation after thaw in permafrost peatlands
AuteurEstop-Aragonés, C; Cooper, M D A; Fisher, J P; Thierry, A; Garnett, M H; Charman, D J; Murton, J B; Phoenix, G K; Treharne, R; Sanderson, N K; Burn, C R; Kokelj, S V; Wolfe, S A; Lewkowicz, A G; Williams, M; Hartley, I P
SourceSoil Biology and Biochemistry vol. 118, 2017 p. 115-129, https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.12.010 (Accès ouvert)
Année2017
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170304
ÉditeurElsevier BV
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.12.010
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html
Sujetspergélisol; glace fossile; tourbières; terres humides; géochimie du carbone; géochimie atmosphérique; géochimie du sédiment; effets climatiques; établissement de modèles; gaz carbonique; méthane; milieu hydrologique; géochimie de l'oxygène; humidité du sol; changement climatique; effets cumulatifs; émissions atmosphériques; gaz à effet de serre; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; géochimie; géologie de l'environnement; hydrogéologie; Nature et environnement; Sciences et technologie
Illustrationsreprésentations schématiques; tableaux; séries chronologiques; graphique à barres; graphiques
ProgrammeGéosciences de changements climatiques, Pergélisols
Diffusé2017 12 24
Résumé(disponible en anglais seulement)
Permafrost stores globally significant amounts of carbon (C) which may start to decompose and be released to the atmosphere in form of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) as global warming promotes extensive thaw. This permafrost carbon feedback to climate is currently considered to be the most important carbon-cycle feedback missing from climate models. Predicting the magnitude of the feedback requires a better understanding of how differences in environmental conditions post-thaw, particularly hydrological conditions, control the rate at which C is released to the atmosphere. In the sporadic and discontinuous permafrost regions of north-west Canada, we measured the rates and sources of C released from relatively undisturbed ecosystems, and compared these with forests experiencing thaw following wildfire (well-drained, oxic conditions) and collapsing peat plateau sites (water-logged, anoxic conditions). Using radiocarbon analyses, we detected substantial contributions of deep soil layers and/or previously-frozen sources in our well-drained sites. In contrast, no loss of previously-frozen C as CO2 was detected on average from collapsed peat plateaus regardless of time since thaw and despite the much larger stores of available C that were exposed. Furthermore, greater rates of new peat formation resulted in these soils becoming stronger C sinks and this greater rate of uptake appeared to compensate for a large proportion of the increase in CH4 emissions from the collapse wetlands. We conclude that in the ecosystems we studied, changes in soil moisture and oxygen availability may be even more important than previously predicted in determining the effect of permafrost thaw on ecosystem C balance and, thus, it is essential to monitor, and simulate accurately, regional changes in surface wetness.
Sommaire(Résumé en langage clair et simple, non publié)
À l'échelle mondiale, le pergélisol stocke des quantités importantes de carbone qui peuvent commencer à se décomposer lorsque le réchauffement climatique favorise le dégel. Toutefois, la vitesse à laquelle ce carbone peut être émis dans l'atmosphère n'est pas quantifié adéquatement in situ pour les différents paysages et perturbations du pergélisol. Nous avons utilisé des mesures de radiocarbone pour quantifier les émissions de CO2 de carbone préalablement gelé, et ce, dans deux conditions : des sols dégelés exposés à (1) des conditions oxiques suite à des incendies de forêts dans des régions bien drainées, et (2) des conditions anoxiques induites par l'effondrement de plateaux palsiques. Aucune perte de carbone préalablement gelé sous forme de CO2 n'a été détecté dans les émissions venant de plateaux palsiques. De plus, une augmentation dans les taux de formation de nouvelle tourbe a entraîné l'absorption nette de carbone sur des échelles de temps décennales. Cela contraste avec le potentiel important de contributions de carbone lors du dégel du pergélisol dans des sols bien drainés suivant un incendie de forêts. Nous concluons que les changements dans l'humidité du sol et la disponibilité d'oxygène déterminent l'effet du dégel du pergélisol sur l'équilibre du carbone de l'écosystème.
GEOSCAN ID310814