Dissolved organic carbon (DOC) in Arctic ground ice, from northwest Canada, east Siberia, and Alaska

Thermal permafrost degradation and coastal erosion in the Arctic remobilize substantial amounts of organic carbon (OC) and nutrients which have accumulated in late Pleistocene and Holocene unconsolidated deposits. Permafrost vulnerability to thaw subsidence, collapsing coastlines and irreversible landscape change are largely due to the presence of large amounts of massive ground ice such as ice wedges. However, ground ice has not, until now, been considered to be a source of dissolved organic carbon (DOC), dissolved inorganic carbon (DIC) and other elements which are important for ecosystems and carbon cycling. Here we show, using biogeochemical data from a large number of different ice bodies throughout the Arctic, that ice wedges have the greatest potential for DOC storage, with a maximum of 28.6 mg/L (mean: 9.6 mg/L). Variation in DOC concentration is positively correlated with and explained by the concentrations and relative amounts of typically terrestrial cations such as Mg2+ and K+. DOC sequestration into ground ice was more effective during the late Pleistocene than during the Holocene, which can be explained by rapid sediment and OC accumulation, the prevalence of more easily degradable vegetation and immediate incorporation into permafrost. We assume that pristine snowmelt is able to leach considerable amounts of well-preserved and highly bioavailable DOC as well as other elements from surface sediments, which are rapidly frozen and stored in ground ice, especially in ice wedges, even before further degradation. We found that ice wedges in the Yedoma region represent a significant DOC (45.2 Tg) and DIC (33.6 Tg) pool in permafrost areas and a freshwater reservoir of 4200 km**3. This study underlines the need to discriminate between particulate OC and DOC to assess the availability and vulnerability of the permafrost carbon pool for ecosystems and climate feedback upon mobilization.

Manejo de suelo mediante coberturas vegetales establecidas

El objetivo de esta investigación fue determinar los efectos de las coberturas vegetales en el microclima de la planta de vid. Se compararon cinco coberturas de diferente ciclo vegetativo con respecto al manejo de suelo sin labranza mediante aplicación de herbicidas. El estudio se desarrolló en un viñedo cv. Malbec conducido en espaldera alta, situado en Agrelo, Luján de Cuyo, Mendoza, Argentina. Se determinaron parámetros microclimáticos, temperatura, humedad relativa y radiación a nivel de racimos, temperatura del suelo, cantidad y calidad de la radiación reflejada por la cobertura. También se midió la expresión vegetativa y de uvas y el potencial enológico. Se verificó una significativa disminución de la radiación fotosintéticamente activa (RFA) reflejada por las coberturas con una menor relación “Rojo/Rojo lejano" comparada con el suelo descubierto. Sin embargo, el efecto no se percibió dentro de la canopia debido a que las coberturas permanentes de trébol rojo (Trifolium pratensis) y agropiro alargado (Agropyron elongatum) restringieron el vigor de las cepas, disminuyendo el crecimiento de brotes y el tamaño de hojas, lo cual se tradujo en una mayor recepción directa de la RFA a nivel de racimos. No hubo una significativa variación en cuanto a temperatura máxima, mínima y amplitud térmica a nivel de racimos. No obstante ello, los tratamientos con mayor cobertura de suelo tendieron a reducir levemente la temperatura mínima a nivel de racimos. La humedad relativa en la canopia no fue significativamente afectada. El trébol rojo, el agropiro alargado, la mezcla centeno-cebadilla (Secale cereale-Bromus catharticus) y el sorgo del Sudán (Sorghum sudanensis) redujeron notablemente la amplitud térmica del suelo. El efecto fue determinado principalmente por la disminución de la temperatura máxima. Las coberturas vegetales con alguna dificultad para desarrollarse durante su ciclo vegetativo tuvieron un comportamiento intermedio o uno muy similar al de un suelo descubierto. La introducción de una cobertura permanente con buena invasión del sitio interfilar permitió modificar indirectamente las características microclimáticas de la canopia, a través del control del crecimiento vegetativo y de los rendimientos de la planta de vid, modificando el equilibrio vigor / producción del viñedo, y por lo tanto la composición de las uvas y del vino elaborado.