Pobrežné supra-permafrost zvodnené vrstvy Arktídy a ich významné toky podzemnej vody, uhlíka a dusíka

Dokument sa zaoberá výskumom prítoku podzemnej vody do pobrežných vôd Arktídy a jeho vplyvom na biogeochemické procesy. Štúdia sa zameriava na čerstvý podmorský výtok podzemnej vody (FSGD) a jeho obsah organického uhlíka a dusíka v dvoch lokalitách na pobreží Beaufortovho mora na Aljaške: Simpson Lagoon (SL) s plytkou ľadovou vrstvou a Kaktovik Lagoon (KL) s hlbokou ľadovou vrstvou.

Hlavné zistenia:

• FSGD je významný zdroj sladkej vody a rozpustených látok v Arktíde. Počas leta je prítok FSGD porovnateľný s prítokom z riek, pričom má vyšší obsah organického uhlíka a dusíka.
• Koncentrácie rozpusteného organického uhlíka (DOC) a dusíka (DON) v čerstvej podzemnej vode sú vysoké. V SL sú koncentrácie DOC a DON takmer dvojnásobné v porovnaní s KL.
• Podzemná voda má vysoký obsah oxidu uhličitého (CO2), čo môže mať vplyv na to, že pobrežné vody sa stávajú zdrojom CO2 do atmosféry a dochádza k acidifikácii.
• Štúdia zistila, že množstvo FSGD sa líši medzi lokalitami v závislosti od hĺbky permafrostu a hydraulických podmienok. KL má vyšší FSGD ako SL. Celkový odhad pre aljašské pobrežie Beaufortovho mora je 5,7 × 10^6 m3 denne.
• Prietok FSGD je porovnateľný s prítokom z riek v lete, pričom predstavuje 3-7% kombinovaného letného prietoku z riek, ale môže niesť viac organického materiálu.
• Modelovanie a terénne pozorovania potvrdzujú prítomnosť podzemných estuárov (STE) v arktických lagúnach.
• Použité metódy zahŕňali merania v teréne, analýzu vzoriek podzemnej vody, elektrickú odporovú tomografiu (ERI) A numerické modelovanie.
• Štúdia potvrdzuje, že pobrežné arktické vodonosné vrstvy môžu dodávať toľko, alebo aj viac FSGD ako pobrežné vodonosné vrstvy v nižších zemepisných šírkach.
• Zistenia poukazujú na význam SGD pri transporte organickej hmoty, anorganického uhlíka a ďalších rozpustených látok do arktických lagún.
• Štúdia predpokladá, že prítok podzemnej vody sa stáva čoraz významnejším v porovnaní s prítokom z riek.
• Získané údaje a modely sú verejne dostupné.

Táto štúdia poukazuje na dôležitosť pochopenia podzemných vôd v Arktíde a ich vplyvu na pobrežné ekosystémy, a to najmä v kontexte otepľovania a topenia permafrostu. Zvýšený prítok FSGD v dôsledku otepľovania by mohol mať významný dopad na biogeochemické cykly a morskú potravinovú sieť. Frühling