| Titre | Microbial greenhouse gas dynamics associated with warming coastal permafrost, western Canadian Arctic |
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| Auteur | Lapham, L L; Dallimore, S R ; Magen, C; Henderson, L C; Powers, L C; Gonsior, M; Clark, B; Côté, M; Fraser, P; Orcutt, B N |
| Source | Frontiers in Earth Science vol. 8, 582103, 2020 p. 1-15, https://doi.org/10.3389/feart.2020.582103 |
| Image |  |
| Année | 2020 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20200296 |
| Éditeur | Frontiers Media |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.3389/feart.2020.582103 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Province | Territoires du Nord-Ouest |
| Région | Tuktoyaktuk Island; Mer de Beaufort |
| Lat/Long OENS | -133.0417 -132.9917 69.4583 69.4500 |
| Sujets | climat; temperature; pergélisol; glace fossile; caractéristiques périglaciaires; lentilles de glace; glace massive; carbone organique; microorganismes; géochimie atmosphérique; méthane; gaz carbonique;
érosion côtière; biogéochimie; échantillons carrotés; géochimie du carbone; études des isotopes stables; isotopes de carbone; géochimie du sédiment; Changement climatique; dégel du pergélisol; Gaz à effet de serre; Émissions atmosphériques; effets
cumulatifs; géologie des dépôts meubles/géomorphologie; géologie de l'environnement; géochimie; Nature et environnement; Sciences et technologie |
| Illustrations | cartes de localisation; images satellitaires; séries chronologiques; photographies; profils; cartes géolscientiques généralisées; graphique à barres |
| Programme | Géosciences environnementales Impacts en Arctique |
| Diffusé | 2020 12 15 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Permafrost sediments contain one of the largest reservoirs of organic carbon on Earth that is relatively stable when it remains frozen. As air temperatures
increase, the shallow permafrost thaws which allows this organic matter to be converted into potent greenhouse gases such as methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) through microbial processes. Along the Beaufort Sea coast in the vicinity of the
Tuktoyaktuk Peninsula, Northwest Territories, Canada, warming air temperatures are causing the active layer above permafrost to deepen, and a number of active periglacial processes are causing rapid erosion of previously frozen permafrost. In this
paper, we consider the biogeochemical consequences of these processes on the permafrost sediments found at Tuktoyaktuk Island. Our goals were to document the in situ carbon characteristics which can support microbial activity, and then consider rates
of such activity if the permafrost material were to warm even further. Samples were collected from a 12 m permafrost core positioned on the top of the island adjacent to an eroding coastal bluff. Downcore CH4, total organic carbon and dissolved
organic carbon (DOC) concentrations and stable carbon isotopes revealed variable in situ CH4 concentrations down core with a sub-surface peak just below the current active layer. The highest DOC concentrations were observed in the active layer.
Controlled incubations of sediment from various depths were carried out from several depths anaerobically under thawed (5°C and 15°C) and under frozen (-20°C and -5°C) conditions. These incubations resulted in gross production rates of CH4 and CO2
that increased upon thawing, as expected, but also showed appreciable production rates under frozen conditions. This dataset presents the potential for sediments below the active layer to produce potent greenhouse gases, even under frozen conditions,
which could be an important atmospheric source in the actively eroding coastal zone even prior to thawing. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les sédiments compris dans le pergélisol consistent en un grand réservoir de carbone organique qui est stable lorsqu'il est gelé. Lorsque le
pergélisol dégèle, cette matière organique peut être transformée en gaz à effet de serre par les processus microbiens. Le long de la côte de la mer de Beaufort, le réchauffement des températures cause l'approfondissement de la couche active et
l'érosion du pergélisol. Dans cet article, nous examinons les conséquences biogéochimiques de ces processus en utilisant une carotte de pergélisol de 12 m provenant de l'île de Tuktoyaktuk. Des concentrations variables de méthane (CH4) ont été
mesurées avec une maximum en dessous de la couche active et les plus fortes concentrations de carbone organique dissous se trouvent dans la couche active. Les essais d'incubation des sédiments ont donné lieu à des taux de production de CH4 et de
dioxyde de carbone (CO2) qui ont augmenté lors de la fonte, comme prévu, mais a également montré des taux de production appréciables dans des conditions gelées. Ceci démontre le potentiel des sédiments gelés à produire des gaz à effet de serre, qui
pourraient être une source atmosphérique le long des côtes en érosion. |
| GEOSCAN ID | 326905 |
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