Published March 10, 2022 | Version v1
Publication Open

Comment on bg-2022-47

  • 1. National Agrarian University
  • 2. Géosciences Environnement Toulouse
  • 3. Institut de Recherche pour le Développement
  • 4. Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
  • 5. Université Grenoble Alpes

Description

Abstract. Climate change has altered precipitation and temperature patterns in the tropical Andes. As a result, tropical glaciers have retreated significantly over the past 50 years and have even disappeared in some areas. Andean peatlands, one of the most important Andean carbon reservoirs, also seem to be affected by these climate changes, since glaciers have been recognized as one of their vital water sources. Here, we point out the important role of Andean peatlands on carbon accumulation rates (CAR), one of the highest in the world, and the impact of climate on carbon storage over the last 65 years, using four peat cores. The peat cores were radiocarbon-dated and ages were post-bomb calibrated and chronological models indicated basal ages (30 cm depth) ranging from 1957 to 1972 CE, where accumulation rates reached up 1.7 cm yr−1. For both peatlands, carbon accumulation rates are high (mean of 470 and 220 g C m−2 yr−1 at APA 1 and APA 2 sites, respectively) and can reach up to 1010 g C m−2 yr−1. Distichia muscoides is the dominant species in the Peruvian Central Andes peatlands and the high CAR, among other factors, is a characteristic of this species. Our results point out that a marked decrease of CAR after the early 1980s at both peatlands is likely related to an increase in annual temperature, which is responsible for the retreat of glaciers. We use a new high-resolution proxy (Skrzypek et al., 2011) based on the δ13C of Distichia along the cores to evaluate the temperature variability at the site. We observed a general trend of increase in the reconstructed temperature from both studied peatlands from 1.9 to 2 ºC for the period 1970–2015 CE. Comparison with air temperature data from the NCEP-NCAR reanalysis for the higher resolution cores shows a good relationship and an increase of 2.15 °C for the same period. Temperature increase may directly affect CAR by an increase in organic matter degradation rates. The decrease in CAR during the period of study may also be due to a decrease in melt water inflow generated by the retreat of glaciers that have almost disappeared today in the catchments as a consequence of regional warming. Our findings emphasize that marked changes in carbon accumulation rates demonstrate the high ecological sensitivity of tropical high-Andean peatlands, endangering their outstanding role in the regional (and even global) C cycle as large C sinks that contribute to the mitigation of global climate change.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص: أدى تغير المناخ إلى تغيير أنماط هطول الأمطار ودرجات الحرارة في جبال الأنديز الاستوائية. ونتيجة لذلك، تراجعت الأنهار الجليدية الاستوائية بشكل كبير على مدى السنوات الخمسين الماضية، بل واختفت في بعض المناطق. يبدو أن الأراضي الخثية في الأنديز، وهي واحدة من أهم خزانات الكربون في الأنديز، تتأثر أيضًا بهذه التغيرات المناخية، حيث تم الاعتراف بالأنهار الجليدية كواحدة من مصادر المياه الحيوية لها. هنا، نشير إلى الدور المهم لأراضي الأنديز الخثية في معدلات تراكم الكربون (CAR)، وهي واحدة من أعلى المعدلات في العالم، وتأثير المناخ على تخزين الكربون على مدى السنوات الـ 65 الماضية، باستخدام أربعة قلوب من الخث. تم تأريخ نوى الخث بالكربون المشع وتم معايرة الأعمار بعد القنبلة وأشارت النماذج الزمنية إلى الأعمار القاعدية (عمق 30 سم) التي تتراوح من 1957 إلى 1972 م، حيث وصلت معدلات التراكم إلى 1.7 سم في السنة−1. بالنسبة لكل من الأراضي الخثية، تكون معدلات تراكم الكربون مرتفعة (متوسط 470 و 220 جم C m−2 yr−1 في مواقع APA 1 و APA 2، على التوالي) ويمكن أن تصل إلى 1010 جم C m−2 yr−1. ديستيتشيا موسكويدس هي الأنواع المهيمنة في أراضي الخث في جبال الأنديز الوسطى في بيرو، والسيارة العالية، من بين عوامل أخرى، هي سمة من سمات هذا النوع. تشير نتائجنا إلى أن الانخفاض الملحوظ في CAR بعد أوائل الثمانينيات في كلتا المنطقتين الخثيتين من المرجح أن يكون مرتبطًا بزيادة في درجة الحرارة السنوية، وهي المسؤولة عن تراجع الأنهار الجليدية. نستخدم وكيلًا جديدًا عالي الدقة (Skrzypek et al.، 2011) بناءً على δ13C of Distichia على طول النوى لتقييم تقلب درجة الحرارة في الموقع. لاحظنا وجود اتجاه عام للزيادة في درجة الحرارة المعاد بناؤها من كل من الأراضي الخثية المدروسة من 1.9 إلى 2 درجة مئوية للفترة 1970–2015 م. تُظهر المقارنة مع بيانات درجة حرارة الهواء من إعادة تحليل NCEP - NCAR للنوى عالية الدقة وجود علاقة جيدة وزيادة قدرها 2.15 درجة مئوية لنفس الفترة. قد تؤثر زيادة درجة الحرارة بشكل مباشر على CAR من خلال زيادة معدلات تدهور المواد العضوية. قد يرجع الانخفاض في جمهورية أفريقيا الوسطى خلال فترة الدراسة أيضًا إلى انخفاض تدفق المياه الذائبة الناتجة عن تراجع الأنهار الجليدية التي اختفت تقريبًا اليوم في مستجمعات المياه نتيجة للاحترار الإقليمي. تؤكد النتائج التي توصلنا إليها أن التغيرات الملحوظة في معدلات تراكم الكربون تظهر الحساسية البيئية العالية للأراضي الخثية الاستوائية في أعالي الأنديز، مما يهدد دورها البارز في دورة C الإقليمية (وحتى العالمية) كأحواض C كبيرة تساهم في التخفيف من تغير المناخ العالمي.

Translated Description (French)

Résumé. Le changement climatique a modifié les régimes de précipitations et de températures dans les Andes tropicales. En conséquence, les glaciers tropicaux ont considérablement reculé au cours des 50 dernières années et ont même disparu dans certaines régions. Les tourbières andines, l'un des plus importants réservoirs de carbone andin, semblent également être affectées par ces changements climatiques, puisque les glaciers ont été reconnus comme l'une de leurs sources d'eau vitales. Nous soulignons ici le rôle important des tourbières andines sur les taux d'accumulation de carbone (CAR), l'un des plus élevés au monde, et l'impact du climat sur le stockage du carbone au cours des 65 dernières années, en utilisant quatre noyaux de tourbe. Les carottes de tourbe étaient datées au radiocarbone et les âges étaient calibrés après la bombe et les modèles chronologiques indiquaient des âges basaux (30 cm de profondeur) allant de 1957 à 1972 de notre ère, où les taux d'accumulation atteignaient 1,7 cm an−1. Pour les deux tourbières, les taux d'accumulation de carbone sont élevés (moyenne de 470 et 220 g C m−2 an−1 aux sites APA 1 et APA 2, respectivement) et peuvent atteindre jusqu'à 1010 g C m−2 an−1. Distichia muscoides est l'espèce dominante dans les tourbières des Andes centrales péruviennes et le haut CAR, entre autres facteurs, est une caractéristique de cette espèce. Nos résultats soulignent qu'une diminution marquée de la RCA après le début des années 1980 dans les deux tourbières est probablement liée à une augmentation de la température annuelle, qui est responsable du recul des glaciers. Nous utilisons un nouveau proxy haute résolution (Skrzypek et al., 2011) basé sur le δ13C de Distichia le long des noyaux pour évaluer la variabilité de la température sur le site. Nous avons observé une tendance générale à l'augmentation de la température reconstruite des deux tourbières étudiées de 1,9 à 2 ºC pour la période 1970–2015 CE. La comparaison avec les données de température de l'air de la réanalyse NCEP-NCAR pour les noyaux de plus haute résolution montre une bonne relation et une augmentation de 2,15 °C pour la même période. L'augmentation de la température peut affecter directement LA VOITURE par une augmentation des taux de dégradation de la matière organique. La diminution de la RCA au cours de la période d'étude peut également être due à une diminution de l'afflux d'eau de fonte générée par le recul des glaciers qui ont presque disparu aujourd'hui dans les bassins versants en raison du réchauffement régional. Nos résultats soulignent que des changements marqués dans les taux d'accumulation de carbone démontrent la grande sensibilité écologique des tourbières tropicales des hautes Andes, mettant en danger leur rôle exceptionnel dans le cycle régional (et même mondial) du carbone en tant que grands puits de carbone qui contribuent à l'atténuation du changement climatique mondial.

Translated Description (Spanish)

Resumen. El cambio climático ha alterado los patrones de precipitación y temperatura en los Andes tropicales. Como resultado, los glaciares tropicales se han retirado significativamente en los últimos 50 años e incluso han desaparecido en algunas áreas. Las turberas andinas, uno de los reservorios de carbono andino más importantes, también parecen verse afectadas por estos cambios climáticos, ya que los glaciares han sido reconocidos como una de sus fuentes vitales de agua. Aquí, señalamos el importante papel de las turberas andinas en las tasas de acumulación de carbono (CAR), una de las más altas del mundo, y el impacto del clima en el almacenamiento de carbono en los últimos 65 años, utilizando cuatro núcleos de turba. Los núcleos de turba estaban fechados por radiocarbono y las edades se calibraron después de la bomba y los modelos cronológicos indicaron edades basales (30 cm de profundidad) que oscilaban entre 1957 y 1972 CE, donde las tasas de acumulación alcanzaron hasta 1,7 cm año-1. Para ambas turberas, las tasas de acumulación de carbono son altas (media de 470 y 220 g C m−2 año−1 en los sitios APA 1 y APA 2, respectivamente) y pueden alcanzar hasta 1010 g C m−2 año−1. Distichia muscoides es la especie dominante en las turberas de los Andes Centrales peruanos y el CAR alto, entre otros factores, es una característica de esta especie. Nuestros resultados señalan que una marcada disminución de CAR después de principios de la década de 1980 en ambas turberas probablemente esté relacionada con un aumento de la temperatura anual, que es responsable del retroceso de los glaciares. Utilizamos un nuevo proxy de alta resolución (Skrzypek et al., 2011) basado en el δ13C de Distichia a lo largo de los núcleos para evaluar la variabilidad de temperatura en el sitio. Observamos una tendencia general de aumento de la temperatura reconstruida de ambas turberas estudiadas de 1,9 a 2 ºC para el periodo 1970–2015 CE. La comparación con los datos de temperatura del aire del reanálisis NCEP-NCAR para los núcleos de mayor resolución muestra una buena relación y un aumento de 2.15 ° C para el mismo período. El aumento de la temperatura puede afectar directamente al CAR por un aumento en las tasas de degradación de la materia orgánica. La disminución de la RCA durante el periodo de estudio también puede deberse a una disminución en la entrada de agua de deshielo generada por el retroceso de los glaciares que casi han desaparecido hoy en las cuencas como consecuencia del calentamiento regional. Nuestros hallazgos enfatizan que los marcados cambios en las tasas de acumulación de carbono demuestran la alta sensibilidad ecológica de las turberas tropicales altoandinas, poniendo en peligro su papel destacado en el ciclo C regional (e incluso global) como grandes sumideros de C que contribuyen a la mitigación del cambio climático global.

Files

bg-2022-47.pdf.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:cbdec3c5946db654eeaf25d1a76d0bd3
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التعليق على bg -2022-47
Translated title (French)
Commentaire sur bg-2022-47
Translated title (Spanish)
Comentario en bg-2022-47

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4221095471
DOI
10.5194/bg-2022-47-rc1

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Peru