Integrating local environmental observations and remote sensing to better understand the life cycle of a thermokarst lake in Arctic Alaska
Integrating local environmental observations and remote sensing to better understand the life cycle of a thermokarst lake in Arctic Alaska
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结合当地环境观测和遥感，更好地了解阿拉斯加北极热岩溶湖的生命周期
DOI：
10.1080/15230430.2023.2195518
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Rettelbach, Tabea
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jones, Benjamin M.;Schaeffer Tessier, Susan;Tessier, Tim;Brubaker, Michael;Brook, Mike;Schaeffer, Jackie;Ward Jones, Melissa K.;Grosse, Guido;Nitze, Ingmar;Rettelbach, Tabea
2022年6月29日，当地观察家报告了阿拉斯加州KikiqtaġrUK(Kotzebue)附近一个0.5公顷湖泊的排水情况，这促使了这项关于北极热岩溶湖泊生命周期的合作研究。在排水之前，该湖从1951年的0.13公顷扩大到2021年的0.54公顷，横向流速从0.25米/年到0.35米/年不等。在排水事件期间，我们估计有18,500立方米的水从湖中排入Kotzebue Sound，形成了一条125米长的热侵蚀沟壑，在富含冰的永久冻土中切割了2至14米。2022年6月29日至8月18日，排水沟从1米扩大到10米宽，通过侵蚀和融化调动了约8,500立方米的物质。通过重建一个湖前扰动地形模型，我们发现，从冻土带过渡到湖泊时，融化沉降迅速发生(0.78m/年)，但在70年的时间里，融化沉降减慢到0.12m/年。多种遥感工具和当地环境观测相结合，提供了丰富的数据集，使我们能够评估湖泊相对于湖下永久冻土融化下沉的速率，以及关于海狸在北极湖泊排水中的潜在作用的假设。
On 29 June 2022, local observers reported the drainage of a 0.5 ha lake near Qikiqtaġruk (Kotzebue), Alaska, that prompted this collaborative study on the life cycle of a thermokarst lake in the Arctic. Prior to its drainage, the lake expanded from 0.13 ha in 1951 to 0.54 ha in 2021 at lateral rates that ranged from 0.25 to 0.35 m/year. During the drainage event, we estimate that 18,500 m3of water drained from the lake into Kotzebue Sound, forming a 125-m-long thermo-erosional gully that incised 2 to 14 m in ice-rich permafrost. Between 29 June and 18 August 2022, the drainage gully expanded from 1 m to >10 m wide, mobilizing ~8,500 m3of material through erosion and thaw. By reconstructing a pre-lake disturbance terrain model, we show that thaw subsidence occurs rapidly (0.78 m/year) upon transition from tundra to lake but that over a seventy-year period it slows to 0.12 m/year. The combination of multiple remote sensing tools and local environmental observations provided a rich data set that allowed us to assess rates of lake expansion relative to rates of sub-lake permafrost thaw subsidence as well as hypothesizing about the potential role of beavers in arctic lake drainage.
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DOI：
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通讯作者：
C. Burn
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4
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通讯作者：
L. Brosius;K. W. Anthony;C. Treat;J. Lenz;Miriam C. Jones;M. Bret-Harte;G. Grosse
DOI：
10.18352/ijc.698
发表时间：
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期刊：
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--
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D. Clark
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--
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S. Kirpotin
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B. Jones;G. Grosse;L. Farquharson;P. Roy-Léveillée;A. Veremeeva;M. Kanevskiy;B. Gaglioti;A. Breen;A. Parsekian;M. Ulrich;K. Hinkel