Características geoquímicas del hielo subterráneo de la península Faddeevsky en la costa oriental (isla Kotelny, Ártico de Siberia Oriental) como clave para entender las condiciones paleoambientales de su formación
Autores: Pismeniuk, Anfisa; Semenov, Petr; Veremeeva, Alexandra; He, Wei; Kozachek, Anna; Malyshev, Sergei; Shatrova, Elizaveta; Lodochnikova, Anastasiia; Streletskaya, Irina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Características geoquímicas del hielo subterráneo de la península Faddeevsky en la costa oriental (isla Kotelny, Ártico de Siberia Oriental) como clave para entender las condiciones paleoambientales de su formación
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Condiciones paleoambientales
Formación de permafrost
Reserva de carbono en permafrost
Cuñas de hielo
Hielo del suelo
Materia orgánica disuelta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La comprensión de las condiciones paleoambientales de la formación de permafrost nos permite estimar el reservorio de carbono del permafrost y su comportamiento al descongelarse en un clima cambiante. Para clasificar diferentes tipos de hielo en el suelo y reconstruir paleoambientes, examinamos datos geoquímicos de cuñas de hielo (IWs), hielo tabular en el suelo (TGI) y hielo en lentes de la costa oriental de la península Faddeevsky (Ártico de Siberia Oriental). Analizamos la composición de isótopos e iones, la composición molecular de la fase gaseosa, los parámetros biogeoquímicos generales y la composición de materia orgánica disuelta (DOM) en muestras de hielo en el suelo. Las IWs se formaron en el Pleistoceno tardío bajo las condiciones invernales más frías y en el Holoceno en proximidad al mar. Las IWs del Holoceno tienen el mayor exceso medio de d (11-13) y una composición isotópica más pesada en un promedio de 6 en comparación con las IWs del Pleistoceno tardío. Observamos una predominancia de fracciones de sal marina en la composición iónica de las IWs del Holoceno, mientras que la IW del Pleistoceno tardío muestra un enriquecimiento en el componente no marino de SO42- (nssSO42-), que probablemente está asociado con la lixiviación mineral de los depósitos. Un mayor contenido de carbono orgánico disuelto (DOC) en la IW del Pleistoceno tardío (hasta 17.7 mg/L) puede indicar condiciones de vegetación más favorables o un menor grado de mineralización de materia orgánica en comparación con las IWs y TGI del Holoceno. Las concentraciones de CH4 fueron relativamente bajas, con un valor máximo de 2.27 mol/L. La composición de DOM, que se supone que registra el paleoambiente del proceso de congelación, se intentó por primera vez como un biomarcador para reconstrucciones paleoambientales de la formación de hielo en el suelo. El análisis de factores paralelos (PARAFAC) de la matriz de excitación-emisión (EEM) de DOM fluorescente descompone cuatro componentes: P1-P3, que están relacionados con constituyentes húmicos alóctonos, y P4, que es relevante para la fracción autóctona asociada con la actividad microbiana. La distribución de DOM fluorescente siguió la variabilidad en ambas condiciones paleoclimáticas de la formación de IW (discriminando las IWs del Holoceno y del Pleistoceno tardío) y tipos de hielo en el suelo (IW y TGI), lo que demuestra el potencial del enfoque utilizado.
Descripción
La comprensión de las condiciones paleoambientales de la formación de permafrost nos permite estimar el reservorio de carbono del permafrost y su comportamiento al descongelarse en un clima cambiante. Para clasificar diferentes tipos de hielo en el suelo y reconstruir paleoambientes, examinamos datos geoquímicos de cuñas de hielo (IWs), hielo tabular en el suelo (TGI) y hielo en lentes de la costa oriental de la península Faddeevsky (Ártico de Siberia Oriental). Analizamos la composición de isótopos e iones, la composición molecular de la fase gaseosa, los parámetros biogeoquímicos generales y la composición de materia orgánica disuelta (DOM) en muestras de hielo en el suelo. Las IWs se formaron en el Pleistoceno tardío bajo las condiciones invernales más frías y en el Holoceno en proximidad al mar. Las IWs del Holoceno tienen el mayor exceso medio de d (11-13) y una composición isotópica más pesada en un promedio de 6 en comparación con las IWs del Pleistoceno tardío. Observamos una predominancia de fracciones de sal marina en la composición iónica de las IWs del Holoceno, mientras que la IW del Pleistoceno tardío muestra un enriquecimiento en el componente no marino de SO42- (nssSO42-), que probablemente está asociado con la lixiviación mineral de los depósitos. Un mayor contenido de carbono orgánico disuelto (DOC) en la IW del Pleistoceno tardío (hasta 17.7 mg/L) puede indicar condiciones de vegetación más favorables o un menor grado de mineralización de materia orgánica en comparación con las IWs y TGI del Holoceno. Las concentraciones de CH4 fueron relativamente bajas, con un valor máximo de 2.27 mol/L. La composición de DOM, que se supone que registra el paleoambiente del proceso de congelación, se intentó por primera vez como un biomarcador para reconstrucciones paleoambientales de la formación de hielo en el suelo. El análisis de factores paralelos (PARAFAC) de la matriz de excitación-emisión (EEM) de DOM fluorescente descompone cuatro componentes: P1-P3, que están relacionados con constituyentes húmicos alóctonos, y P4, que es relevante para la fracción autóctona asociada con la actividad microbiana. La distribución de DOM fluorescente siguió la variabilidad en ambas condiciones paleoclimáticas de la formación de IW (discriminando las IWs del Holoceno y del Pleistoceno tardío) y tipos de hielo en el suelo (IW y TGI), lo que demuestra el potencial del enfoque utilizado.