Seasonal and spatial variation of VOC emissions from boreal Scots pine forest
Aalto J. (2015). Seasonal and spatial variation of VOC emissions from boreal Scots pine forest. https://doi.org/10.14214/df.208
Tiivistelmä
Boreaalisen mäntymetsän haihtuvien hiilivetyjen emissioiden ajallinen ja paikallinen vaihtelu Boreaaliset metsät ovat Pohjois-Euroopan merkittävin haihtuvien hiilivetyjen (VOC) lähde. Haihtuvat hiilivedyt ovat reaktiivisia kaasuja, jotka ottavat osaa kemiallisiin reaktioihin ilmakehässä ja vaikuttavat siten mm. hiukkasmuodostukseen ja ilmastoon. Työn tavoitteena oli kuvata haihtuvien hiilivetyjen emissioiden ajallista ja paikallista vaihtelua sekä selittää emissioita ajavia ilmiöitä ja niihin vaikuttavia prosesseja. Työtä varten suoritettiin laajoja kenttämittauksia jotka sisälsivät sekä kaasukromatografiaa että massaspektrometriaa. Dynaamista kammiomenetelmää sovellettiin sekä metsänpohjan että metsämännyn versojen hiilivetyemissioiden tutkimiseen. Tutkimuksissa havaittiin, että metsämännyllä on yksilöllistä vaihtelua emittoidussa terpenoidiseoksessa, millä on vaikutusta ilmakehän koostumukseen. Metsänpohjasta haihtuvilla hiilivedyillä on selvä vaikutus ekosysteemitason voihin. Metsämaassa havaitun suuren paikallisen vaihtelun lisäksi myös männyn hiilivetyemissioilla on suurta vaihtelua mm. suhteessa neulasten ikään, vuodenaikaan sekä kasvuprosesseihin. Uudet neulaset ovat hallitseva hiilivetylähde männyn latvustossa keväällä ja alkukesästä, jolloin kasvuprosessit vapauttavat suuria määriä hiilivetyjä. Keväisen fotosynteesin toipumisen aikaan männynversot ovat voimakas monoterpeenilähde; tämä jakso kestää vain joitain päiviä tai viikon ja on nähtävästi suojaamassa valostressiä vastaan toipumisen kriittisinä hetkinä. Tutkimus haastaa perinteisen näkemyksen vakioisista emissiopotentiaaleista, joka on nykyisten emissiomallien keskeinen oletus. Ilmakehän hiilivetykoostumus on tulosta lähteiden emissioista ja niiden vaihtelusta; siksi yksityiskohdat ovat merkittäviä kokonaisuuden kannalta. Löydöksen avaavat mahdollisuuksia kehittää hiilivetyemissiomalleja, jotka perustuvat fysiologisiin ja kemiallisiin prosesseihin.
Avainsanat
fotosynteesi;
ilmakemia;
monoterpeeni;
emissiopotentiaali;
dynaaminen kammiomenetelmä;
kemodiversiteetti
-
Aalto,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti
juho.aalto@helsinki.fi
Julkaistu 9.12.2015
Katselukerrat 3292
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.208 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Bäck J., Aalto J., Henriksson M., Hakola H., He Q., Boy M. (2012. Chemodiversity of a Scots pine stand and implications for terpene air concentrations. Biogeosciences 9: 689-702.
https://doi.org/10.5194/bg-9-689-2012
Aaltonen H., Aalto J., Kolari P., Pihlatie M., Pumpanen J., Kulmala M., Nikinmaa E., Vesala T., Bäck J. (2013. Continuous VOC flux measurements on boreal forest floor. Plant soil 369: 241-256.
https://doi.org/10.1007/s11104-012-1553-4
Aalto J., Kolari P., Hari P., Kerminen V.-M., Schiestl-Aalto P., Aaltonen H., Levula J., Siivola E., Kulmala M., Bäck, J. (2014. New foliage growth is a significant, unaccounted source for volatiles in boreal evergreen forests. Biogeosciences 11: 1331-1344.
https://doi.org/10.5194/bg-11-1331-2014
Aalto J., Porcar-Castell A., Atherton J., Kolari P., Pohja T., Hari P., Nikinmaa E., Petäjä T., Bäck J. (2015. Onset of photosynthesis in spring speeds up monoterpene synthesis and leads to emission bursts. Plant, Cell & Environment.
