Arctic carbon in flux - greenhouse gas budgets in a permafrost watershed

北极碳的变化——永久冻土流域的温室气体预算

基本信息

  • 批准号:
    313372-2013
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.4万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2017-01-01 至 2018-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Throughout the Arctic, permafrost ecosystems are in transition. The Arctic landscape is responding to a warming climate with earlier snowmelt, longer growing seasons, permafrost degradation, and changes in vegetation, for example. All of these changes may impact Arctic carbon stores and fluxes of greenhouse gases of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) that could either mitigate or enhance climate change at a global scale. However, we are still uncertain if the Arctic is a sink or source for CO2 and CH4. My research program aims to answer this question for a low Arctic watershed in Canada's Northwest Territories. Our long-term CO2 flux measurements since 2004 suggest the tundra at Daring Lake, NT is a substantial CO2 sink in most years. However, we need to better understand how much of this carbon might be lost back to the atmosphere as CH4 and CO2 as it moves through aquatic pathways. Aquatic carbon fluxes are expected to be significant at these sites where frozen soil limits infiltration and directs water through the terrestrial ecosystems, into numerous streams and ponds and finally into Daring Lake itself. By contributing our data and findings to national and international synthesis studies, we will help improve estimates of the pan-Arctic's role in the global carbon cycle. Our results will also directly help improve Canada's climate change modeling efforts by developing and validating the land-surface scheme and carbon cycle models routinely coupled with Canada's Earth System Model. Improvements to these models' treatment of Arctic tundra will best achieve an understanding of how changes in Arctic functioning may influence future climate here in Canada and around the world. These predictions are needed for communities in Canada that must prepare to adapt to change in their environments and work to reduce greenhouse gas emissions.
在整个北极地区,永久冻土生态系统正处于过渡阶段。例如,北极景观正在对气候变暖作出反应,融雪提前,生长季节延长,永久冻土退化和植被变化。所有这些变化都可能影响北极的碳储存和二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等温室气体的通量,从而缓解或加剧全球范围的气候变化。然而,我们仍然不确定北极是CO2和CH4的汇还是源。我的研究计划旨在回答这个问题,在加拿大西北地区的低北极流域。自2004年以来,我们的长期CO2通量测量表明,在Daring湖,NT苔原是一个重大的CO2汇在大多数年份。然而,我们需要更好地了解这些碳中有多少可能在通过水生途径时以CH4和CO2的形式损失回大气。在这些地方,冻土限制了渗透,并将水引导通过陆地生态系统,进入许多溪流和池塘,最后进入达令湖本身,预计水生碳通量将很大。通过将我们的数据和发现贡献给国家和国际综合研究,我们将帮助改善对泛北极地区在全球碳循环中作用的估计。我们的研究结果还将直接有助于改善加拿大的气候变化建模工作,开发和验证陆地表面方案和碳循环模型,定期与加拿大的地球系统模型相结合。改进这些模型对北极苔原的处理将最好地理解北极功能的变化如何影响加拿大和世界各地未来的气候。加拿大的社区需要这些预测,这些社区必须准备适应环境的变化,并努力减少温室气体排放。

项目成果

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