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The relationship among micro-topographical variation, water table depth and biogeochemistry in an ombrotrophic bog

Peatlands store 30% of global terrestrial organic carbon. At the Mer Bleue research site in southern Canada (45.40° N, 75.50° W), it has been shown that changes in water storage affect carbon fluxes in and out of the peatland. Mer Bleue has a distinct hummock – hollow surface topography. The micro-topographical features affect the temporal and spatial variations in water table. Sampling the temporal and spatial variations on two separate plots with varying degrees of micro-topographic relief took place during the 2010 field season. Each plot has 100 manual observation wells in a 2 x 2 metre grid that have been sampled every 2-3 weeks and several transects of 4-7 automatic capacitance data loggers, continuously recording water levels every 15 minutes. The continuous water table measurements were situated to maximize the difference in elevation between adjacent hummocks and hollows. Our results indicate that the spatial pattern of the water table at any given time is a subdued reflection of the surface topography – i.e. greater depth under hummocks than hollows. The continuous water table measurements show that the variations in water table are synchronized, despite differences in surface micro-topography. When combined with the surface elevation the patterns in time and space can be used to provide a tempo-spatial ecologically meaningful measure of water storage, explain the feedbacks between moisture and peat accumulation, and suggest a basis for scaling point measurements to account for topographic variations. / Les tourbières contiennent 30% du carbone organique terrestre au monde. Au site de recherche Mer Bleue à Ottawa (45.40° N, 75.50° W), on a montré que les flux de carbone sont contrôlés par des fluctuations de stockage total du tourbières. La nappe phréatique indique la rétention d'humidité. La tourbière à Mer Bleue a une microtopographie distincte de buttes et creux. Les caractéristiques des micro-topographique affectent les variations temporelles et spatiales de la nappe phréatique. L'échantillonnage a eu lieu entre Juin et Décembre 2010, en deux parcelles à des degrés divers de l'allégement de micro-topographiques. Chaque parcelle dispose de 100 puits d'observation dans un manuel de 2 x 2 mètres de grille qui ont été échantillonnés tous les 2-3 semaines et plusieurs transects de 4-7 automatique des enregistreurs de données capacitive, enregistrement en continu des niveaux d'eau toutes les 15 minutes. Les mesures en continu de la nappe phréatique se trouvaient à maximiser la différence d'altitude entre les buttes et les creux adjacents. Les résultats indiquent que la répartition spatiale de la nappe phréatique à un moment donné est un reflet modéré de la topographie de surface. Les mesures en continu de la nappe phréatique montrent que les variations de la nappe phréatique sont synchronisés, malgré les différences de surface micro-topographie. Lorsqu'il est combiné avec l'élévation de la surface des modèles dans le temps et l'espace peut être utilisé pour fournir une mesure tempo-spatiale écologiquement significatives de stockage de l'eau, expliquent les rétroactions entre l'accumulation d'humidité et de la tourbe, et de proposer une base pour l'extension des mesures ponctuelles pour tenir compte des variations topographiques.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.110663
Date January 2012
CreatorsWilson, Paul
ContributorsNigel Thomas Roulet (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Geography)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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