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Matière Organique Dissoute, Nutriments et Métabolisme Bactérien (Respiration et Croissance) dans les Mares d'un Terrain de Polygones en Coins de Glace en voie de Dégradation, île Bylot, Nunavut, Canada (2017-2019).
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Pacoureau, Thomas; Laurion, Isabelle; Rautio, Milla — 2024 Ponds were sampled every July on Bylot Island (Qarlikturvik Valley, 73°09’N, 79°58’W) from 2017 to 2019. In 2017 and 2018, ponds were sampled twice during the sampling campaign. Samples were collected approximately 20 centimeters below the surface or above the sediments. Ponds were characterized by their morphologies and the level of soil erosion due to permafrost degradation; the three categories are erosive ice-wedge trough (eIWT) ponds, stable ice-wedge trough (sIWT) ponds, and coalescent polygon (CP) ponds. The purpose of the data was to characterize dissolved organic matter (DOM) and nutrient (nitrogen and phosphorus species) supplies in ponds commonly encountered in degrading ice-wedge polygonal landscapes and to identify potential drivers of DOM decomposition and heterotrophic bacterial metabolism in these systems. DOM quality was assessed through absorbance (a320, SUVA254, and S285) and fluorescence metrics (PARAFAC EEMs, components C1-C8). Les mares ont été échantillonnées chaque mois de juillet sur l'île de Bylot (vallée de Qarlikturvik, 73°09’N, 79°58’O) de 2017 à 2019. En 2017 et 2018, les mares ont été échantillonnés deux fois lors de la campagne. Les échantillons étaient prélevés à environ 20 centimètres sous la surface ou au-dessus des sédiments. Les mares étaient caractérisées par leurs morphologies et le niveau d'érosion du sol dû à la dégradation du pergélisol ; les trois catégories sont les mares en coin de glace érosives (eIWT), les mares en coin de glace stables (sIWT) et les mares de polygones coalescents (CP). Le but des données était de caractériser les apports de matière organique dissoute (MOD) et de nutriments (azote et phosphore) dans les mares couramment rencontrés dans les paysages de polygones en coin de glace en dégradation et d'identifier les moteurs potentiels de la décomposition de la MOD et du métabolisme des bactéries hétérotrophes dans ces systèmes. La qualité de la MOD a été évaluée par le biais de mesures d'absorbance (a320, SUVA254 et S285) et de fluorescence (EEMs PARAFAC, composantes C1-C8).
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Concentrations de méthane, de dioxyde de carbone et d’oxygène dans des mares de thermokarst des tourbières à palses du nord du Québec, Canada
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Matveev, Alex; Laurion, Isabelle; Deshpande, Bethany N.; Vincent, Warwick F. — 2020 Permafrost peatland lakes are an organic-rich subcategory of thermokarst lakes and ponds that are known for their high rates of greenhouse gas emissions (Matveev et al. 2016). This Nordicana D archive presents the concentrations of methane and carbon dioxide that were measured in waters sampled at different depths in thermokarst lakes of the Sasapimakwananisikw River (SAS) peatland valley (center of subarctic Québec, Canada), and in thermokarst lakes of the Boniface River (BON) peatland valley (north of subarctic Québec, Canada). Additional data are presented for profiles of the key limnological parameters, and continuous data are presented from moorings that were installed in SAS lakes from 2014 to 2016. For the methane and carbon dioxide profiles, the water was sampled with a water bottle, and the gases determined by headspace equilibration (details in Matveev et al. 2019). The water column profiles of other variables were determined with commercial multiparameter sondes. The continuous data were obtained with autonomous loggers (details in file descriptions). Les lacs de tourbière à pergélisol constituent une sous-catégorie de mares de thermokarst qui sont riches en matière organique et connues pour leurs taux élevés d'émissions de gaz à effet de serre (Matveev et al. 2016). Ces archives de données en Nordicana D présentent les concentrations de méthane et de dioxyde de carbone mesurées dans les eaux échantillonnées à différentes profondeurs dans les mares de thermokarst de la vallée des tourbières de la rivière Sasapimakwananisikw (SAS; centre de Québec subarctique, Canada), et dans les mares de thermokarst de la vallée des tourbières de la rivière Boniface (BON; nord de Québec subarctique, Canada). Des données supplémentaires sont présentées pour les profils d'oxygène, de température et de conductivité, et des données continues sont présentées pour les mouillages installés dans les lacs SAS entre 2014 et 2016. Pour les profils de méthane et de dioxyde de carbone, l'eau a été échantillonnée à l'aide d'une bouteille d'eau et les gaz déterminés par équilibrage de l'espace de tête (détails dans Matveev et al. 2019). Les profils des paramètres limnologiques dans la colonne d’eau ont été déterminés avec les profileurs multi-paramètre. Les données continues ont été obtenues avec des enregistreurs autonomes (détails dans les descriptions de fichiers).
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Méthane, dioxyde de carbone et données limnologiques des rivières subarctiques, le nord du Québec, Canada
Nordicana D
Matveev, Alex; Blais, Marie-Amélie; Laurion, Isabelle; Vincent, Warwick F. — 2024 Subarctic rivers of northern Québec (Nunavik, Canada) unveil a potential pathway for waterborne release of greenhouse gases generated through mobilization of organic matter in the large ambient reservoir of permafrost carbon (see e.g. Nordicana D48). In the warming Arctic, this contribution may substantially alter the current parameterization of global carbon balance and the corresponding climate feedbacks. This Nordicana D archive presents the concentrations of dissolved greenhouse gases (methane, carbon dioxide, and nitrous oxide) that were measured in water sampled in the Great Whale River (GWR), Sasapimakwananisikw (SAS) River, the Sheldrake River, and their major tributaries, in summer and winter (GWR). Additional data are presented for dissolved oxygen concentration, temperature, pH, salinity, turbidity, and conductivity. The concentrations of the dissolved greenhouse gases were determined by (1) gas chromatography of gas samples extracted by headspace equilibration in a 2L flask (details in Matveev et al 2019), and (2) direct measurement with methane and carbon dioxide profilers (METS) by Franatech GmbH (details in Matveev et al 2018). The water column values of dissolved oxygen concentration, temperature, pH, salinity, turbidity and conductivity were determined with either Hydrolab DS5, RBR Concerto, and/or YSI EXO2 profilers. Les rivières subarctiques du nord du Québec (Nunavik, Canada) dévoilent une voie potentielle pour les gaz à effet de serre générés par la mobilisation de la matière organique dans le grand réservoir de carbone de pergélisol ambiant (voir p.-ex. Nordicana D48). Avec le réchauffement de l'Arctique, cette contribution pourrait modifier considérablement la paramétrisation actuelle du bilan du carbone atmosphérique et les rétroactions climatiques correspondantes. Ces archives de données Nordicana D présentent les concentrations des gaz à effet de serre dissous (méthane, dioxyde de carbone et protoxyde d'azote) qui ont été mesurées dans l'eau échantillonnée dans la Grande Rivière de la Baleine (GWR), la rivière Sasapimakwananisikw (SAS), la rivière Sheldrake, et dans leurs principaux affluents, durant l'été, et durant l'hiver (GWR). Des données supplémentaires sont présentées sur la concentration d'oxygène dissous, la température, le pH, la salinité, la turbidité et la conductivité. Les concentrations des gaz à effet de serre dissous ont été établi par (1) la chromatographie en phase gazeuse des échantillons de gaz extraits par équilibrage de l'espace de tête dans une bouteille de 2 L (détails dans Matveev et al 2019), et (2) la mesure directe avec des profileurs de méthane et de dioxyde de carbone (METS) par Franatech GmbH (détails dans Matveev et al 2018). Les valeurs de la colonne d'eau de concentration en oxygène dissous, de température, de pH, de salinité, de turbidité et de conductivité ont été établis avec les profileurs Hydrolab DS5, RBR Concerto et / ou YSI EXO2.
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Datations au radiocarbone (14C) dans des environnements terrestres et aquatiques, Île Bylot, Nunavut
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Fortier, Daniel; Bouchard, Frédéric; Laurion, Isabelle; Pienitz, Reinhard; Allard, Michel; Coulombe, Stéphanie — 2023 This dataset compiles radiocarbon (14C) dates obtained from soil and lake sediment samples collected at Bylot Island, Nunavut. Bulk soil/sediment samples and, when present, fossil organic fragments (peat/wood) were extracted and dried. Samples were pre-treated (HCl-NaOH-HCl) and combusted to CO2 at the Radiocarbon Dating Laboratory (Université Laval, Québec QC, Canada) and 14C dated by accelerator mass spectrometry (AMS) at Keck Carbon Cycle AMS Facility (University of California, Irvine CA, USA). Radiocarbon dates are reported using Libby’s half-life (5568 yr), corrected for natural fractionation (d13C = -25 ‰ PDB). Ce jeu de données est une compilation de datations au radiocarbone (14C) provenant d'échantillons de sol et de sédiments lacustres prélevés à l'Île Bylot, Nunavut. Des échantillons non différentiés ('bulk') et, lorsque présents, des fragments organiques fossiles (tourbe, bois) ont été extraits et séchés, puis pré-traités (HCl-NaOH-HCl) et volatilisés en CO2 au Laboratoire de radiochronologie du CEN (Université Laval, Québec QC, Canada). Enfin, ils ont été datés par spectrométrie de masse (AMS) au Keck Carbon Cycle AMS Facility (University of California, Irvine CA, USA). Les dates 14C sont reportées avec la demi-vie de Libby (5568 ans) et corrigées pour le fractionnement isotopique naturel (d13C = -25 ‰ PDB).
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La matière organique dissoute et les conditions associées de température et de lumière dans les expériences de dégradation avec de l’eau des mares de toundra de l'île Bylot, Nunavut, Canada.
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Laurion, Isabelle; Massicotte, Philippe; Mazoyer, Flora; Negandhi, Karita; Mladenov, Natalie — 2020 Permafrost thawing mobilizes large quantities of organic carbon that was sequestered in Arctic regions over the last glacial cycle. Processes involved in the oxidation and mineralization of this carbon need to be further assessed to estimate the fraction to be released into the atmosphere as greenhouse gases. This archive contains data from an experiment assessing the short term (12 days) degradation of dissolved organic matter (DOM) collected from four tundra ponds sampled early July on Bylot Island, Nunavut, Canada. Four treatments were applied in situ: 1- Control (C) obtained by filtering water onto 0.2 µm filters incubated in the dark; 2- Sunlight (S) obtained using the same filtered water but incubated under natural sunlight conditions; 3- Bacteria (B) obtained on unfiltered water incubated in the dark; 4- Sunlight and Bacteria (SB) obtained on unfiltered water incubated under natural light conditions. DOM was characterized by absorption scans, matrices of fluorescence (with PARAFAC extraction), and DOC quantification. Bacterial abundance was also followed. Associated environmental data are also included in this archive, specifically thermal profiles during sunny and cloudy days in two ponds, and light (PAR), air temperature and bottle temperatures during the incubations. Le dégel du pergélisol mobilise de grandes quantités de carbone organique séquestrées dans les régions arctiques durant le dernier cycle glaciaire. Les processus impliqués dans l'oxidation et la minéralisation de ce carbone doivent être davantage étudiés afin d'estimer la fraction qui sera transférée vers l'atmosphère sous forme de gaz à effet de serre. Cette archive regroupe les données d'une expérience sur la dégradation à court terme (12 jours) de la matière organique dissoute (MOD) provenant de quatre mares échantillonnées au début juillet sur l'île Bylot, Nunavut, Canada. Quatre traitements ont été appliqués in situ: 1- Contrôle (C) pour une eau filtrée sur 0.2 µm et incubée à la noirceur; 2- Sunlight (S) pour une eau filtrée de la même façon mais incubée à la lumière naturelle; 3- Bacteria (B) pour une eau non filtrée incubée au noir; 4- Sunlight and Bacteria (SB) sur une eau non-filtrée exposée à la lumière. La MOD a été caractérisée ainsi: spectres d'absorption, matrices excitation/émission de fluorescence (avec extraction des composantes PARAFAC), et quantification du carbone organique dissous. L'abondance bactérienne a aussi été suivie. Les données environnementales associées sont également inclues dans cette archive, spécifiquement les profils thermiques dans deux mares durant une journée ensoleillée et nuageuse, ainsi que la lumière visible (PAR) incidente, la température de l'air, et la température d'incubation des bouteilles durant l'expérience.
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Les concentrations, les flux et les signatures isotopiques de gaz à effet de serre émis par les lacs et mares de l’île Bylot, Nunavut, Canada
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Preskienis, Vilmantas; Bouchard, Frédéric; Fortier, Daniel; Douglas, Peter M. J.; Billett, Michael F; Rautio, Milla; Xu, Xiaomei; Laurion, Isabelle — 2023 Arctic lakes and ponds can be hot spots for greenhouse gas (GHG) emissions, yet studies are scarce, particularly outside the peak summer season. Here we present GHG diffusive and ebullition flux data collected over a decade from a range of water bodies formed on an organic-rich, polygonal landscape originating from syngenetic permafrost. The GHG concentrations and flux data are supplemented with radiocarbon and stable isotope signatures of the emitted gases, together with limnological properties of the studied lakes and ponds. Les lacs et les mares de l'Arctique peuvent être des points chauds pour les émissions de gaz à effet de serre (GES), mais les études sont rares, en particulier en dehors de la saison estivale (June-August). Nous présentons ici des données sur les flux de diffusion et d'ébullition des GES mesurés depuis une décennie sur un ensemble de plans d'eau provenant d'un paysage polygonal riche en matière organique caractérisé par le pergélisol syngénétique. Les données sur les concentrations et les flux de GES sont complétées par les signatures radiocarbone et isotopes stables des gaz émis, bien que les propriétés limnologiques des mares et lacs étudiés.

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(auteur : Laurion, Isabelle)

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