ABSTRACT Groundwater biogeochemistry in coastal areas is spatially and temporally dynamic because fluctuations in groundwater level may cause alternate redox between distinct hydrological conditions. Recent studies have proposed connections between biogeochemistry and large-scale hydrological processes, specifically focusing on the role of redox-active compounds in changing the oxidation state during flooding and draining events. While water saturation generally results in a shift of redox-active compounds from electron donors to acceptors, the specific mechanisms underlying the transition of groundwater between oxidizing and reducing conditions in response to water level fluctuations are uncertain. To determine the effects of groundwater levels on redox dynamics, we monitored groundwater redox potential across the terrestrial-aquatic interface in Lake Erie coastal areas throughout the high and low-water seasons. In contrast to previously observed responses to flooding in soils, our results revealed patterns of oxidizing redox potentials during high-water and reducing during low-water periods. Furthermore, short-term fluctuations in water table levels significantly impacted the redox potential of groundwater when dissolved oxygen increased, and redox dynamics displayed voltage hysteresis in most events. Based on these findings, we propose that for improved predictions of microbial functions and biogeochemical cycles, redox-informed models should incorporate the antagonistic changes in groundwater redox balance compared to soils and consider the time lags in redox fluctuations. Graphical Abstract Conceptual diagram of groundwater redox fluctuations in coastal ecosystems. Large redox fluctuations are derived by dissolved oxygen inputs and smaller more frequent redox fluctuations are led by redox sensitive species leaching from topsoil.

As global change processes modify the extent and functions of terrestrial–aquatic interfaces, the variability of critical and dynamic transitional zones between wetlands and uplands increases. However, it is still unclear how fluctuating water levels at these dynamic boundaries alter groundwater biogeochemical cycling. Here, we used high-temporal resolution data along gradients from wetlands to uplands and during fluctuating water levels at freshwater coastal areas to capture spatiotemporal patterns of groundwater redox potential (Eh). We observed that topography influences groundwater Eh that is higher in uplands than in wetlands; however, the high variability within TAI zones challenged the establishment of distinct redox zonation. Declining water levels generally decreased Eh, but most locations exhibited significant Eh variability, which is associated with rare instances of short-term water level fluctuations, introducing oxygen. The Eh-oxygen relationship showed distinct hysteresis patterns, reflecting redox poising capacity at higher Eh, maintaining more oxidizing states longer than the dissolved oxygen presence. Surprisingly, we observed more frequent oxidizing states in transitional areas and wetlands than in uplands. We infer that occasional oxygen entering specific wetland–upland boundaries acts as critical biogeochemical control points. High-resolution data can capture such rare yet significant biogeochemical instances, supporting redox-informed models and advancing the predictability of climate change feedback.

Abstract Studies assessing the use of ground‐penetrating radar (GPR) for locating unmarked human graves commonly use pigs as proxies, with recent concerns about the adequacy of pigs as substitutes for humans. Also, there is little agreement on how to identify and describe GPR signals associated with graves. Hence, this project's aim is to compare GPR signals acquired over simulated clandestine graves with pig and human remains. We established human, pig, and control graves at the REST[ES] human decomposition facility in May 2022 and monitored the graves over 17 months using a 250 MHz antenna GPR system. Our results showed the presence of perturbed and V‐shaped reflectors, diffraction hyperbolas, and reflectors with amplitude loss at depth between 0.6 and 0.75 m in the radargram for graves with human and pig remains. We corroborate recent studies which concluded that the use of proxies is a viable alternative to human cadavers. The observed radar signatures were classified into five key patterns, which are characteristic of similar data collected with 250 MHz above graves reported in the literature. These classes are: V‐shaped dipping reflections from grave walls (class A), small hyperbolic reflections superimposed onto a near‐linear reflector (class B), hyperbolic reflections from remains within the grave (class C), new high‐amplitude reflection patterns (class D) and significant loss or interruption of reflections (class E). Our proposed classification can help streamline future investigations where the goal is to interpret burials within large GPR datasets and provide language to communicate these results to the broader scientific community.

Monitoring crude oil spills in coastal areas is challenging due to limitations in traditional in situ methods. Electrical resistivity imaging (ERI) offers a high-resolution approach to monitoring the subsurface spatial distribution of crude oil, but its effectiveness in highly-resistive, unsaturated coastal sands with varying salinity remains unexplored. This study assessed the effectiveness of ERI for monitoring crude oil spills in sandy soil using a 200 × 60 × 60 cm 3D sandbox filled with medium-fine-grained sand under unsaturated conditions. Two liters of crude oil were spilled under controlled conditions and monitored for 48 h using two surface ERI transects with 98 electrodes spaced every 2 cm and a dipole–dipole electrode array. The influence of varying salinity was simulated by varying the pore-fluid conductivities at four levels (0.6, 20, 50, and 85 mS/cm). After 48 h, the results show a percentage resistivity increase of 980%, 280%, 142%, and 70% for 0.6, 20, 50, and 85 mS/cm, respectively. The crude oil migration patterns varied with porewater salinity as higher salinity enhanced the crude oil retention at shallow depth. High salinity produces a smaller resistivity contrast, thus limiting the sensitivity of ERI in detecting the crude oil contaminant. These findings underscore the need to account for salinity variations when designing remediation strategies, as elevated salinity may restrict crude oil migration, resulting in localized contaminations.