| Titre | Continuous dynamics of dissolved methane over 2 years and its carbon isotopes (d13C, d14C) in a small arctic lake in the Mackenzie Delta |
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| Auteur | McIntosh Marcek, H A ; Lesack, L F W; Orcutt, B N; Wheat, C G; Dallimore, S R; Geeves, K; Lapham, L L |
| Source | Journal of Geophysical Research, Biogeosciences vol. 126, issue 3, e2020JG006038, 2021 p. 1-23, https://doi.org/10.1029/2020JG006038 |
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| Année | 2021 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210015 |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1029/2020JG006038 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Province | Territoires du Nord-Ouest |
| SNRC | 106M; 106N/03; 106N/04; 106N/05; 106N/06; 106N/12; 106N/13; 107D; 117A/01; 117A/08; 117A/09; 117A/16 |
| Lat/Long OENS | -137.0000 -133.0000 69.0000 67.0000 |
| Sujets | méthane; isotopes de carbone; géologie de l'arctique; isotopes; rapports isotopiques; pergélisol; géochimie du méthane; lacs glaciaires; géochimie des eaux lacustres; géologie de l'environnement |
| Illustrations | cartes de localisation; photographies; graphiques; graphiques |
| Diffusé | 2021 02 08 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Seasonally ice-covered permafrost lakes in the Arctic emit methane to the atmosphere during periods of open-water. However, processes contributing to methane
cycling under-ice have not been thoroughly addressed despite the potential for significant methane emission to the atmosphere at ice-out. We studied annual dissolved methane dynamics within a small (0.2 ha) Mackenzie River Delta lake using sensor and
water sampling packages that autonomously and continuously collected lake water samples, respectively, for two years at multiple water column depths. Lake physical and biogeochemical properties (temperature; light; concentrations of dissolved oxygen,
manganese, iron, and dissolved methane, including stable carbon, and radiocarbon isotopes) revealed annual patterns. Dissolved methane concentrations increase under-ice after electron acceptors (oxygen, manganese, and iron oxides) are depleted or
inaccessible from the water column. The radiocarbon age of dissolved methane suggests a source from recently decomposed carbon as opposed to thawed ancient permafrost. Sources of dissolved methane under-ice include a diffusive flux from the sediments
and may include water column methanogenesis and/or under-ice hydrodynamic controls. Following ice-out, the water column only partially mixes allowing half of the winter-derived dissolved methane to be microbially oxidized. Despite oxidation at depth,
surface water was a source of methane to the atmosphere. The greatest diffusive fluxes to the atmosphere occurred following ice-out (75 mmol CH4 m-2 d-1) and during a mixing episode in mid-July, likely driven by a storm event. This study demonstrates
the importance of fine-scale temporal sampling to understand dissolved methane processes in seasonally ice-covered lakes. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les gaz à effet de serre atmosphériques, tels que le méthane, contribuent au changement climatique. Le méthane est naturellement libéré dans
l'atmosphère à partir des lacs arctiques où il est formé par des micro-organismes producteurs de méthane. Nous avons observé les changements des concentrations de méthane dissous dans un lac arctique du delta du fleuve Mackenzie pendant toute
l'année, en utilisant des échantillonneurs autonomes et continus pour collecter de l'eau sur une période de 2 ans à de multiples profondeurs. Le méthane a été produit par la décomposition microbienne de matériel végétal récemment décédé (c'est-à-dire
des macrophytes) qui a coulé au fond du lac ou est resté dans la colonne d'eau. Les concentrations de méthane dissous ont augmenté à un rythme constant lorsque la glace recouvrait le lac, puis immédiatement après le dégel printanier, une impulsion de
méthane a été libérée dans l'atmosphère à partir de la surface du lac. La quantité de méthane libérée par le lac a ralenti pendant l'été, sauf pendant une période en juillet où le lac s'est mélangé et où les concentrations de méthane dissous dans les
eaux de surface ont augmenté. Même si une partie du méthane dissous dans le lac a été consommée par des microbes après le déglaçage, il y a quand même eu une émission importante de méthane de notre lac d'étude vers l'atmosphère. |
| GEOSCAN ID | 328232 |
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