應(yīng)用案例

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Picarro G2201-i(格陵蘭冰川融水的不均勻CO?和CH?含量及其對(duì)冰川下碳過程的影響)

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背景介紹

 
 
 

格陵蘭冰蓋的加速融化增加了向北冰洋輸送淡水的量,并增強(qiáng)了了解格陵蘭冰蓋融水對(duì)北極溫室氣體預(yù)算影響的必要性。此研究中評(píng)估了格陵蘭冰蓋冰下排放的二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)濃度和δ13C值,并使用地球化學(xué)模型評(píng)估冰下CO2和CH4源和匯。通過比較西南部(伊蘇諾瓜塔冰川、伊蘇諾瓜塔冰川和羅素冰川的次級(jí)集水區(qū))和格陵蘭島南部(Kiattut Sermiat)的流量,發(fā)現(xiàn)不同地點(diǎn)的融水CH4濃度相差幾個(gè)數(shù)量級(jí),相對(duì)于格陵蘭島南部(Kiattut Sermiat)的大氣濃度而言,其已飽和。相比之下,西南地區(qū)的融水是過飽和的,盡管在低流量期間,氧化作用使CH4濃度降低了50 %。CO2濃度范圍從伊蘇諾瓜塔河下游的過飽和到塞爾米亞特河下游的欠飽和。在所有地點(diǎn)的整個(gè)融化季節(jié),礦物風(fēng)化會(huì)消耗CO2;然而,冰蓋下CO2源數(shù)量的差異導(dǎo)致融水成為大氣CO2的源或匯。在伊蘇恩瓜塔河下游地區(qū),CO2的主要來(lái)源是有機(jī)物(OM)再礦化。

 

這些結(jié)果突出表明,格陵蘭冰蓋下溫室氣體動(dòng)態(tài)的異質(zhì)性程度以前未被認(rèn)識(shí)。未來(lái)的工作應(yīng)限制異質(zhì)性的程度和控制,以此來(lái)提高我們?cè)诟窳晏m冰蓋融化對(duì)北極溫室氣體收支的影響理解,以及大陸冰蓋在冰川-間冰期時(shí)間尺度上溫室氣體變化中的作用。

 

研究方法

 
 
 

在格陵蘭冰蓋的陸地終端冰川排水口收集水樣,通過頂空法收集溶水中釋放的CO2、CH4氣體,利用G2201-i測(cè)試其濃度與同位素(當(dāng)樣品量較低時(shí),Picarro可搭配SSIM模塊完成測(cè)試,滿足各類稀少樣品的測(cè)定需求)。結(jié)合δ13C數(shù)據(jù),可確定礦物風(fēng)化相對(duì)于有機(jī)質(zhì)再礦化對(duì)冰下排放物CO2和CH4含量的相對(duì)重要性。

 

研究結(jié)論

 
 
 

有機(jī)質(zhì)再礦化在驅(qū)動(dòng)這種不均勻性方面發(fā)揮了重要作用,并導(dǎo)致了不同地點(diǎn)CO2和CH4飽和度的異質(zhì)性,這可能會(huì)導(dǎo)致格陵蘭冰蓋冰下系統(tǒng)溫室氣體通量估計(jì)的巨大不確定性。雖然格陵蘭冰蓋融水的溫室氣體通量是非均質(zhì)的,但通過更好地了解驅(qū)動(dòng)非均質(zhì)氣體濃度的風(fēng)化反應(yīng)和微生物過程的控制和變異性,可能會(huì)減少溫室氣體通量估算的不確定性。

 

在本文中利用PicarroG2201-i碳同位素分析儀可進(jìn)行在線分析融水中CO2及CH4的濃度以及δ13C豐度數(shù)值,該分析儀高兼容性、便攜性、穩(wěn)定性及強(qiáng)大的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì),可為科研、環(huán)保領(lǐng)域的各類應(yīng)用提供最大限度的支持。圍繞Picarro分析儀的應(yīng)用技術(shù)已涵蓋海洋、高原、湖泊、極地、土壤、毒理、微環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域,歡迎感興趣的專家學(xué)者與我們交流討論!

 

 

 
 

 

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