1. Échantillonnage sur le terrain :
- Recueillir des échantillons d'eau de diverses rivières de l'Arctique à différents moments de l'année (printemps, été, automne, hiver) pour capter les variations saisonnières.
- Choisissez des emplacements d'échantillonnage qui représentent différentes conditions hydrologiques, telles que les cours supérieurs, les affluents et les canaux principaux.
- Mesurer le débit d'eau, la température, le pH et d'autres paramètres pertinents sur chaque site d'échantillonnage.
2. Analyse en laboratoire :
- Filtrer les échantillons d'eau pour séparer le carbone organique dissous (DOC) du carbone organique particulaire (POC).
- Analyser les concentrations de DOC à l'aide de méthodes telles que la combustion à haute température ou l'oxydation chimique humide.
- Identifier et quantifier des composés carbonés organiques dissous spécifiques à l'aide de techniques telles que la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS).
3. Estimation du flux de carbone :
- Combiner les données de débit avec les concentrations de COD pour estimer le flux total de carbone des rivières arctiques.
- Extrapoler les estimations de flux à l'ensemble de la région arctique en considérant la superficie du bassin versant de chaque rivière.
- Comparer les estimations du flux de carbone avec celles provenant d'autres sources, telles que la fonte du pergélisol et l'érosion côtière.
4. Analyse isotopique :
- Mesurer la composition isotopique stable du carbone (δ13C) du DOC pour comprendre ses sources et ses processus de transformation.
- Comparez les valeurs δ13C du DOC avec des sources potentielles, telles que le matériel végétal, la matière organique du sol et la biomasse microbienne.
- Utiliser des traceurs isotopiques pour étudier le devenir d'apports de carbone spécifiques, tels que le dégel du pergélisol ou la fonte des glaciers.
5. Analyse de la communauté microbienne :
- Recueillir des échantillons d'eau pour l'analyse de la communauté microbienne en utilisant des méthodes telles que la filtration ou la centrifugation.
- Extraire l'ADN des échantillons microbiens et effectuer un séquençage métagénomique pour identifier la diversité et la composition des communautés microbiennes.
- Analyser les communautés microbiennes pour comprendre leur rôle dans les processus du cycle du carbone, tels que la production, la décomposition et la transformation de DOC.
6. Études expérimentales :
- Mener des expériences en laboratoire ou en mésocosme pour simuler les conditions des rivières arctiques et étudier les facteurs influençant les rejets de COD.
- Manipuler les variables environnementales telles que la température, la disponibilité des nutriments et les communautés microbiennes pour étudier leurs effets sur les processus du cycle du carbone.
- Utiliser les résultats expérimentaux pour valider les modèles et améliorer notre compréhension de la dynamique du carbone dans les rivières arctiques.
En combinant ces approches, les scientifiques peuvent mieux comprendre les sources, le transport et le devenir du carbone dissous dans les rivières arctiques, améliorant ainsi notre compréhension du cycle du carbone arctique et de son rôle dans le changement climatique mondial.
