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Nordicana D45 / DOI : 10.5885/45573XD-28DD57D553F14BF0 |
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Géochimie du pergélisol et morphologie de glissements rétrogressifs dûs au dégel (plateau de la rivière Peel, Canada) Permafrost geochemistry and retrogressive thaw slump morphology (Peel Plateau, Canada)
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Scott Zolkos, Suzanne E. Tank
Department of Biological Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB, T6G 2E3, Canada
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Résumé / Abstract
Dans les zones ondulées riches en glace recouvrant de vastes étendues de l'Arctique canadien, l'accélération du dégel du pergélisol et l'affaissement des sols (thermokarst) exposent du matériel enfoui durant des millénaires. Une des implications les plus importantes du thermokarst est la mobilisation rapide de ces matériaux dans les cycles biogéochimiques actuels. Par exemple, les glissements rétrogressifs dûs au dégel (RTS) peuvent libérer de grandes quantités d'ions, de carbone, de nutriments et de sédiments dans les cours d'eau, ce qui modifie les écosystèmes d'eau douce et le cycle des éléments. En dégageant le pergélisol ancien et en évoluant rapidement suite aux changements environnementaux, les RTS exposent le pergélisol ancien et donnent un aperçu du passé et de l'avenir des cycles biogéochimiques de l'Arctique. Ici, nous caractérisons la géochimie du pergélisol et la morphologie de huit RTS sur le plateau de la rivière Peel (TNO, Canada), afin de comprendre les effets de l'intensification du thermokarst sur les relations terre-eau, la biogéochimie arctique et les écosystèmes d'eau douce. Pour connaître la variabilité potentielle de la géochimie du pergélisol, des mesures ont été effectuées à divers endroits des bassins versants de Stony Creek et de la rivière Vittrekwa. En accord avec les études précédentes sur les effets des RTS sur la chimie des ruisseaux du plateau de la rivière Peel, les mesures de la chimie inorganique et organique des solutés du pergélisol et de l'eau des ruisseaux de dégel dans les RTS révèlent que des quantités potentiellement importantes d'ions, de carbone et de nutriments du pergélisol régional sont susceptibles d’être exposés et mobilisés après le dégel. Nos mesures de profondeur des RTS par télémétrie terrestre au laser (c'est-à-dire la hauteur de la paroi) permettent d'évaluer les changements morphologiques passés et futurs. Ces observations fournissent un portrait des changements géochimiques et géomorphologiques qu'on pourrait observer à mesure que le thermokarst s'intensifie dans l'Arctique canadien.
In ice-rich hummocky terrains spanning broad swaths of the Canadian Arctic, accelerating permafrost thaw and terrain subsidence (thermokarst) are exposing materials that were previously locked away for millennia. Among the most significant implications of thermokarst is the rapid mobilization of these materials into modern biogeochemical cycles. For instance, retrogressive thaw slumps (RTSs) can release large amounts of ions, carbon, nutrients, and sediments into streams, thereby reshaping freshwater ecosystems and elemental cycles. As features that expose ancient permafrost and rapidly respond to modern environmental change, RTSs offer a relatively accessible window into the past and a potential glimpse into the future of Arctic biogeochemical cycles. Here, we characterize the permafrost geochemistry and feature morphology of eight RTSs on the Peel Plateau (NT, Canada), to understand the effects of intensifying thermokarst on land-water linkages, Arctic biogeochemistry, and freshwater ecosystems. Our measurements were made at RTSs across diverse terrains in the Stony Creek and Vittrekwa River watersheds, to capture potential variability in permafrost geochemistry. In agreement with previous studies on RTS effects on the chemistry of streams on the Peel Plateau, our measurements of the inorganic and organic chemistry of solutes in permafrost and of rill runoff thaw streams within RTSs reveal that potentially large stores of ions, carbon, and nutrients within regional permafrost are susceptible to exposure and mobilization following thaw. Our terrestrial laser-ranging measurements of RTS depth (i.e. headwall height) provide an opportunity to assess past and future morphological change. Together, these observations provide a snapshot of the geochemical and geomorphologic change that may be expected as thermokarst intensifies across the Canadian Arctic.
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Citation des données / Data citation |
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Zolkos, S., Tank, S.E. 2019. Géochimie du pergélisol et morphologie de glissements rétrogressifs dûs au dégel (plateau de la rivière Peel, Canada), v. 1.0 (2017-2017). Nordicana D45, doi: 10.5885/45573XD-28DD57D553F14BF0.
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Zolkos, S., Tank, S.E. 2019. Permafrost geochemistry and retrogressive thaw slump morphology (Peel Plateau, Canada), v. 1.0 (2017-2017). Nordicana D45, doi: 10.5885/45573XD-28DD57D553F14BF0.
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Carte de localisation / Location map
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Collaborateurs / Contributors |
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Kokelj, Steven V. (Northwest Territories Geological Survey, Yellowknife, NT, X1A 2L9, Canada)
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Publié / Published
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Version 1.0 (2017-2017) - Mise à jour le 18 juin 2019 / Updated June 18, 2019
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Documentation supplémentaire / Supplementary material
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