Impacts of permafrost degradation on an arctic polygonal mire (Alaska, 60º) : a geochemical and geomorphological approach

Premi UAB de la Fundació Autònoma Solidària (FAS) als millors Treballs de Fi de Grau sobre desenvolupament sostenible i justícia global. 4a Edició, curs 2019/2020Polygonal mires are characteristic of Arctic lowlands and store one third of the world's soil carbon. Under global warming, they are vulnerable to degradation, leading to changes in the landscape known as thermokarst and ultimately to the release of labile carbon; methane emission to the atmosphere and altering their ecosystems. This study describes the landscape of a thermokarst affected polygonal mire in the North Slope, Alaska through the mapping of thermokarst landforms; and examines the spatial interactions of active layer biogeochemistry across different microtopographic features in a thermokarst lake basin from the site. Significant differences were found with depth distribution and between the most extreme permafrost degrading and non-degrading features, demonstrating important multidimensional aspects of polygonal ground biogeochemistry and the impacts of thawing of the ice ground. The mapped thermokarst landforms cover suggests that thermokarst lake forming might be related to the terrain slope condition. The results of this study provide more information for understanding how polygonal ground systems function, and how they may respond to future change.Les torberes poligonals són característiques de les planes baixes de l'Àrtic i emmagatzemen un terç de l'estoc de carboni del sòl mundial. Amb l'escalfament global, els canvis del paisatge coneguts com a termokarst provoquen la degradació de les torberes i, en última instància, l'alliberació de carboni làbil; emissió de metà a l'atmosfera i l'alteració dels seus ecosistemes. Aquest estudi descriu el paisatge afectat per termokarst d'una mollera poligonal del North Slope d'Alaska fent una cartografia de les estructures de termokarst; i examina les interaccions espacials de la bioquímica de la capa activa a través de les diferents estructures microtopogràfiques d'una de les conques d'un llac termokàrstic drenat. S'han trobat diferències significatives en la distribució pel que fa a la profunditat dels elements analitzats i entre les estructures que representen els extrems de degradació del permafrost, demostrant aspectes multidimensionals importants de la bioquímica i els impactes que té la fusió permafrost en aquests sòls. La cartografia suggereix que la formació de llacs termokàrstics pot estar estretament relacionada amb el pendent del terreny. Els resultats d'aquest estudi aporten informació per entendre com funcionen aquests sistemes i com poden respondre als canvis en el futur.Las turberas poligonales son características de las planas bajas del Ártico y almacenan un tercio del carbono del suelo mundial. Con el calentamiento global, los cambios del paisaje conocidos como termokarst provocan la degradación de las turberas y, en última instancia, la liberación del carbono lábil; emisiones de metano a la atmósfera y la alteración de sus ecosistemas. Este estudio describe un paisaje afectado por termokarst de una mollera poligonal del North Slope en Alaska, con la cartografía de las estructuras típicas de termokarst; y examina las interacciones espaciales de la bioquímica de la capa activa a través de sus diferentes estructuras microtopográficas que se forman en una de las cuencas de un lago termokárstico drenado. Se han encontrado diferencias significativas en la distribución en profundidad de los elementos analizados y entre las estructuras que representan los extremos de degradación del permafrost, demostrando así aspectos multidimensionales importantes de la bioquímica y los impactos que tiene la fusión del permafrost de estos suelos poligonales. La cartografía realizada sugiere que la formación de lagos termokársticos puede estar estrechamente relacionada con el pendiente del terreno. Los resultados del estudio aportan información útil para entender cómo funcionan estos sistemas y como pueden responder a futuros cambios