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Abstract
Aeolian soil erosion is responsible for erosional landforms, or deflation patches, that are ubiquitous in the Kangerlussuaq region of West Greenland. Deflation patches are identifiable as bare regions within a mosaic of shrub and graminoid tundra, and have the potential to alter regional carbon cycling and vegetation dynamics. Understanding the spatial distribution of deflation patches is an important first step in establishing the drivers, controls, and ecological impacts of wind erosion in the region. Using high-resolution WorldView-2 satellite imagery, we created a land cover classification and percentage vegetation cover map to investigate the regional distribution and variability of deflation patches. Across the study area, deflation patches account for 22 percent of the terrestrial land surface and occur in greater density closer to the Greenland Ice Sheet (GrIS). Farther away from the GrIS, local topography plays a larger role in determining the distribution of deflation patches, with wind erosion tending to occur on steep south–southeast-facing slopes. Parallels between the distribution of deflation patches and local wind patterns suggest that katabatic winds are an important driver behind deflation patch occurrence. Within deflation patches, graminoid cover increases with distance from the GrIS, due either to a lesser degree of erosion or to a longer recovery time. In the context of recent circumpolar shrub expansion, deflation might locally limit the dominance of shrubs by creating habitat more suitable for graminoids and is an important factor to consider when predicting vegetation changes in West Greenland.
风积土侵蚀，导致了侵蚀的地形，抑或吹蚀区块，该地形在格陵兰西部的堪格尔路斯苏克区域中无所不在。吹蚀区块可被指认作为灌木和禾草冻原镶嵌中的光秃区域，并具有潜力改变区域的碳循环和植被动态。理解吹蚀区块的空间分佈，是建立一个区域中风蚀的驱动力、控制及生态影响的重要初步工作。我们运用高分辨率的WorldView-2卫星影像，创造土地覆盖分类和百分比植被地图，以探讨吹蚀区块的区域分佈和变异性。在研究范围中，吹蚀区块佔了陆地表面的百分之二十二，并在接近格陵兰冰盖（GrIS）之处更为密集发生。越远离 GrIS 之处，地方的地形则在决定吹蚀区块分布中扮演越大的角色，其中风蚀倾向发生于陡峭的南面—东南面斜坡。吹蚀区块分布和地方风型之间的平行面，显示沉降风是发生吹蚀区块背后的重要驱力。在吹蚀区块之中，禾草覆盖随着相距 GrIS 的距离增加而增加，而此般现象不是由较少的侵蚀程度、便是由较长的恢復时间所导致。在晚近极地附近灌木扩张的脉络中，吹蚀或许会透过创造更适合禾草的栖地，在地方上限制灌木支配性的存在，并且是预测格陵兰西部植被改变中的重要考量因素。
La erosión eólica del suelo es la responsable de geoformas erosivas, o parches de deflación, ubicuos en la región de Kangerlussuaq, en la Groenlandia occidental. Los parches de deflación se identifican como terrenos desnudos que alternan dentro de un mosaico de matojos y tundra graminoide, y potencialmente pueden alterar el ciclo regional del carbono y la dinámica vegetacional. Llegar a hacer claridad sobre la distribución espacial de estos parches es un importante primer paso para identificar los impulsores, controles e impactos ecológicos de la erosión del viento en la región. Con el uso de imágenes satelitales WorldView-2 de alta resolución, creamos un mapa de la clasificación de la cubierta de la tierra y del porcentaje de cobertura con vegetación para investigar la distribución regional y la variabilidad de los parches de deflación. A través del área de estudio, los parches de deflación representan el 22 por ciento de la superficie del terreno emergido y ocurren con la densidad más grande en las áreas más cercanas al Casquete Helado de Groenlandia (GrIS, acrónimo en inglés). Más lejos del GrIS, la topografía local juega un papel de mayor importancia para determinar la distribución de los parches de deflación, circunstancia en la que la erosión del viento tiende a ocurrir en las laderas empinadas que se enfrentan hacia el sur-sudeste. El paralelismo entre la distribución de los parches de deflación y los patrones locales del viento sugieren que los vientos katabáticos son un importante componente para explicar la ocurrencia de la deflación en parches. Dentro de los parches de deflación, la cobertura de graminoides se incrementa con la distancia al GrIS, lo cual puede deberse a un menor grado de erosión o a un período de recuperación más largo. En el contexto de una reciente expansión circumpolar de los matorrales, la deflación podría limitar localmente el dominio del matorral creando un hábitat más apropiado para las graminoideas, y es un factor importante por considerar cuando se intente predecir cambios vegetacionales en Groenlandia occidental.
Acknowledgments
We thank the Kangerlussuaq International Science Support and Polar Field Services for field logistics. Thanks to Christine Urbanowicz and other Dartmouth IGERT Cohort 4 Fellows for assistance in the field. We thank two anonymous reviewers and the editor for their helpful and thorough comments. Spatial data analysis was performed at the Citrin Family GIS/Applied Spatial Analysis Laboratory, Dartmouth College.
Funding
This study was funded by support from the Dartmouth IGERT in Polar Environmental Change (National Science Foundation grant #0801490).