Caracterización de la Materia Orgánica Disuelta y Otros Compuestos Solubles en Agua en el Hielo Subterráneo del Ártico Ruso: Un Enfoque en la Clasificación del Hielo Subterráneo dentro del Contexto del Ciclo del Carbono
Autores: Semenov, Petr; Pismeniuk, Anfisa; Kil, Anna; Shatrova, Elizaveta; Belova, Natalia; Gromov, Petr; Malyshev, Sergei; He, Wei; Lodochnikova, Anastasiia; Tarasevich, Ilya; Streletskaya, Irina; Leibman, Marina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caracterización de la Materia Orgánica Disuelta y Otros Compuestos Solubles en Agua en el Hielo Subterráneo del Ártico Ruso: Un Enfoque en la Clasificación del Hielo Subterráneo dentro del Contexto del Ciclo del Carbono
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Cambios inducidos por el clima
Permafrost rico en hielo
Carbono orgánico
Gases de efecto invernadero
Hielo en el suelo
Materia orgánica disuelta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los cambios inducidos por el clima contribuyen al deshielo del permafrost rico en hielo en el Ártico, lo que lleva a la liberación de grandes cantidades de carbono orgánico a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono y metano. El hielo del suelo constituye un volumen considerable del carbono orgánico disuelto (DOC) labile secuestrado criogénicamente, que está sujeto a una rápida mineralización al descongelarse. En este trabajo, recopilamos una base de datos geoquímica única del hielo del suelo y de los glaciares que comprende muestras de diversas ubicaciones geográficas en el Ártico ruso, caracterizadas por una variedad de parámetros clave, incluyendo la composición iónica, gases que contienen carbono (metano y dióxido de carbono), indicadores biogeoquímicos globales y fracciones de materia orgánica disuelta fluorescente (DOM). Nuestros resultados muestran que la interacción con material sólido, como sedimentos, detritos y vegetación, es probablemente el proceso predominante en el enriquecimiento del hielo del suelo en todos los compuestos disueltos. La materia orgánica disuelta similar a la húmica terrígena fue predominante en todas las muestras de hielo analizadas, excepto en el hielo glaciar de la isla Bolshevik (el archipiélago de Severnaya Zemlya) y en el hielo tabular puro (con bajo contenido de sedimentos) del oeste de Yamal. El DOM labile similar a proteínas no mostró correlación con los componentes húmicos y probablemente estuvo vinculado a la abundancia microbiana en el hielo del suelo. La suma de los fluoróforos deconvolucionados por PARAFAC correlaciona fuertemente con el DOC, lo que demuestra el potencial de utilizar este enfoque para diferenciar el DOC global en fracciones con diversos orígenes y comportamientos biogeoquímicos. Las muestras de hielo tabular puro exhiben la tasa más alta de DOM fresco y fácilmente degradable en el DOC global, lo que puede ser responsable de la amplificación de la descomposición de la materia orgánica del permafrost al descongelarse.
Descripción
Los cambios inducidos por el clima contribuyen al deshielo del permafrost rico en hielo en el Ártico, lo que lleva a la liberación de grandes cantidades de carbono orgánico a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono y metano. El hielo del suelo constituye un volumen considerable del carbono orgánico disuelto (DOC) labile secuestrado criogénicamente, que está sujeto a una rápida mineralización al descongelarse. En este trabajo, recopilamos una base de datos geoquímica única del hielo del suelo y de los glaciares que comprende muestras de diversas ubicaciones geográficas en el Ártico ruso, caracterizadas por una variedad de parámetros clave, incluyendo la composición iónica, gases que contienen carbono (metano y dióxido de carbono), indicadores biogeoquímicos globales y fracciones de materia orgánica disuelta fluorescente (DOM). Nuestros resultados muestran que la interacción con material sólido, como sedimentos, detritos y vegetación, es probablemente el proceso predominante en el enriquecimiento del hielo del suelo en todos los compuestos disueltos. La materia orgánica disuelta similar a la húmica terrígena fue predominante en todas las muestras de hielo analizadas, excepto en el hielo glaciar de la isla Bolshevik (el archipiélago de Severnaya Zemlya) y en el hielo tabular puro (con bajo contenido de sedimentos) del oeste de Yamal. El DOM labile similar a proteínas no mostró correlación con los componentes húmicos y probablemente estuvo vinculado a la abundancia microbiana en el hielo del suelo. La suma de los fluoróforos deconvolucionados por PARAFAC correlaciona fuertemente con el DOC, lo que demuestra el potencial de utilizar este enfoque para diferenciar el DOC global en fracciones con diversos orígenes y comportamientos biogeoquímicos. Las muestras de hielo tabular puro exhiben la tasa más alta de DOM fresco y fácilmente degradable en el DOC global, lo que puede ser responsable de la amplificación de la descomposición de la materia orgánica del permafrost al descongelarse.