1. Campionamento sul campo :
- Raccogliere campioni d'acqua da vari fiumi artici in diversi periodi dell'anno (primavera, estate, autunno, inverno) per catturare le variazioni stagionali.
- Scegli posizioni di campionamento che rappresentano diverse condizioni idrologiche, come sorgenti, affluenti e canali principali.
- Misurare lo scarico dell'acqua, la temperatura, il pH e altri parametri rilevanti in ciascun sito di campionamento.
2. Analisi di laboratorio :
- Filtra i campioni di acqua per separare il carbonio organico disciolto (DOC) dal carbonio organico particolato (POC).
- Analizzare le concentrazioni di DOC utilizzando metodi come la combustione ad alta temperatura o l'ossidazione chimica umida.
- Identificare e quantificare specifici composti organici di carbonio disciolti utilizzando tecniche come la gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS).
3. Stima del flusso di carbonio :
- Combinare i dati sugli scarichi con le concentrazioni di DOC per stimare il flusso totale di carbonio dai fiumi artici.
- Estrapolare le stime di flusso all'intera regione artica considerando l'area del bacino idrografico di ciascun fiume.
- Confrontare le stime del flusso di carbonio con quelle provenienti da altre fonti, come lo scioglimento del permafrost e l'erosione costiera.
4. Analisi isotopica :
- Misurare la composizione isotopica del carbonio stabile (δ13C) del DOC per comprenderne le fonti e i processi di trasformazione.
- Confrontare i valori δ13C del DOC con potenziali fonti, come materiale vegetale, materia organica del suolo e biomassa microbica.
- Utilizzare traccianti isotopici per studiare il destino di specifici input di carbonio, come lo scongelamento del permafrost o lo scioglimento dei ghiacciai.
5. Analisi della comunità microbica :
- Raccogliere campioni di acqua per l'analisi della comunità microbica utilizzando metodi come la filtrazione o la centrifugazione.
- Estrarre il DNA dai campioni microbici ed eseguire il sequenziamento metagenomico per identificare la diversità e la composizione delle comunità microbiche.
- Analizzare le comunità microbiche per comprendere il loro ruolo nei processi del ciclo del carbonio, come la produzione, la decomposizione e la trasformazione di DOC.
6. Studi sperimentali :
- Condurre esperimenti di laboratorio o sul mesocosmo per simulare le condizioni del fiume Artico e indagare i fattori che influenzano il rilascio di DOC.
- Manipolare le variabili ambientali come la temperatura, la disponibilità di nutrienti e le comunità microbiche per studiarne gli effetti sui processi di riciclaggio del carbonio.
- Utilizzare i risultati sperimentali per convalidare i modelli e migliorare la nostra comprensione delle dinamiche del carbonio nei fiumi artici.
Combinando questi approcci, gli scienziati possono acquisire conoscenze sulle fonti, sul trasporto e sul destino del carbonio disciolto nei fiumi artici, migliorando la nostra comprensione del ciclo del carbonio artico e del suo ruolo nel cambiamento climatico globale.
