| dc.date.accessioned |
2016-11-22T11:57:11Z |
und |
| dc.date.accessioned |
2017-10-24T12:16:03Z |
|
| dc.date.available |
2016-11-22T11:57:11Z |
und |
| dc.date.available |
2017-10-24T12:16:03Z |
|
| dc.date.issued |
2016-11-22T11:57:11Z |
|
| dc.identifier.uri |
http://radr.hulib.helsinki.fi/handle/10138.1/5866 |
und |
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/10138.1/5866 |
|
| dc.title |
Effects of microtopography to the emissions and carbon isotope ratios of methane at Siikaneva, a south boreal mire complex in Finland |
en |
| ethesis.discipline |
Geology |
en |
| ethesis.discipline |
Geologia |
fi |
| ethesis.discipline |
Geologi |
sv |
| ethesis.discipline.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/53a1f507-f7e9-4c0d-8cd2-94ebc19a7174 |
|
| ethesis.department.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/3d45b9d6-7f3a-4008-a01f-6f27f2263ec4 |
|
| ethesis.department |
Institutionen för geovetenskaper och geografi |
sv |
| ethesis.department |
Department of Geosciences and Geography |
en |
| ethesis.department |
Geotieteiden ja maantieteen laitos |
fi |
| ethesis.faculty |
Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty |
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Science |
en |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/8d59209f-6614-4edd-9744-1ebdaf1d13ca |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| dct.creator |
Seitsamo-Ryynänen, Minja |
|
| dct.issued |
2016 |
|
| dct.language.ISO639-2 |
eng |
|
| dct.abstract |
The northern peatlands are significant sources of methane into the atmosphere. As methane (CH4) is a powerful greenhouse gas, understanding the mechanics of peatland CH4 production/consumption and the controls on CH4 emissions are vital in order to calculate global CH4 budgets. The isotopic composition of CH4 can be used as a tool to identify pathways of methanogenesis, CH4 oxidation and transport.
The aim was to learn how microtopography effects CH4 emission and its δ13C values at a boreal mire complex Siikaneva, located in southern Finland. The study sites were an ombrotrophic bog and a minerotrophic fen. The hypothesis of the study was that microtopography is an integrating controlling factor of CH4 emissions and that isotopic composition of the emitted CH4 would reflect the processes beneath the peat surface. Also, it was expected that at the fen there would be more acetate fermentation which would show in the isotope results.
Gas samples of emitted CH4 were drawn from hummocks, lawns and hollows using a closed chamber method to analyse CH4 flux and δ13CCH4. Pore water samples for DIC analysis were collected at the depth of 0.5 m to analyse δ13CDIC. In addition, water table levels and peat temperatures were measured at each sampled plot. All samples were collected once a month from May to August to identify changes during the growing period in 2015.
The results revealed that the emissions of CH4 were the lowest from the hummocks at both sites, but the differences between fluxes from the hollows and lawns were less affected by microtopography. Water table levels and peat temperatures seem not to be the controlling factors for CH4 emissions. The isotopic composition of emitted CH4 was also mostly unaffected by microtopography. Only the hummocks at the bog had distinctively higher carbon isotope values compared to the other microsites. Unlike the CH4 flux results, the δ13CCH4 results depicted a seasonal trend during the growing period with all the microsites showing the most negative values in July. Combined to the results of the DIC analyses, it appears that the fen is characterized by more acetate fermentation, though the production pathway could not be identified unambiguously.
The isotopic composition of emitted CH4 proved to be a suitable, but not sufficient application to differentiate CH4 production pathways, oxidation and transport. To better understand the processes beneath the peat surface and the effects of microtopography, CH4 flux and isotope data should be combined to multi-isotopic (CH4 and DIC) pore water samples drawn from multiple depths to demonstrate the vertical changes in the isotope composition at different layers of peat. |
en |
| dct.abstract |
Pohjoiset suot ovat merkittävä lähde ilmakehään päätyvälle metaanille. Metaani (CH4) on merkittävä kasvihuonekaasu ja sitä tuottavien reaktioiden ymmärtäminen on tärkeää muodostettaessa globaaleja metaanitaseita. Metaanin isotooppikoostumusta voidaan käyttää työkaluna tunnistamaan keskeisimmät metaania tuottavat reaktiot.
Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää mikrotopografian vaikutus metaanin kaasuvirtojen suuruuteen ja niiden isotooppikoostumukseen kahdella eri suotyypillä, ombrotofisella keidassuolla sekä minerotrofisella aapasuolla, jotka ovat osa Siikanevan suokompleksia. Lähtöoletuksena oli, että mikrotopografia selittää kaasuvirtojen vaihtelun suotyyppien eri pintatyypeillä. Lisäksi oletettiin, että metaanin isotooppikoostumus osoittaa vallitsevan metaania tuottavan prosessin eri pintatyypeillä. Oletuksena myös oli, että minerotrofisella aapasuolla isotooppitulokset heijastaisivat asetaattikäymisen suurempaa osuutta metaania tuottavana prosessina kuin ombrotrofisella keidassuolla.
Metaanin kaasunäytteet kerättiin suljetun kammion menetelmällä, ja niistä analysoitiin kaasuvirrat ja hiilen stabiilien isotooppien koostumus. Tutkittavat pintatyypit olivat kuljut, välipinnat ja mättäät. Kammiomittausten lisäksi veden pinnan korkeus ja turpeen lämpötila mitattiin jokaiselta mitattavalta pinnalta. Puolen metrin syvyydestä kerättiin huokosvesinäytteitä DIC-analyysia varten. Näytteet kerättiin kuukauden välein kasvukaudella 2015.
Tulokset osoittivat, että mikrotopografian vaikutus metaanin kaasuvirtoihin oli vain osittainen molemmilla suotyypeillä, sillä vain mättäät erottuivat muista pintatyypeistä selvästi pienemmillä päästöillä. Vedenpinnan tasolla ja turpeen lämpötilalla ei ollut kontrolloivaa vaikutusta kaasuvirtojen suuruuteen kummallakaan suotyypillä. Mikrotopografialla ei myöskään ollut selvää vaikutusta metaanin isotooppituloksiin, sillä vain keidassuon mättäät erottuivat selvästi muista pintatyypeistä korkeammilla hiilen isotooppiarvoilla. Toisin kuin metaanin kaasuvirroilla, isotooppituloksissa on havaittavissa selkeä kasvukauden aikainen muutostrendi. Vaikka vallitsevaa metaania tuottavaa prosessia ei pystytty selvittämään yksiselitteisesti, DIC-tulokset yhdessä kaasuvirtojen isotooppitulosten kanssa viittasivat aapasuon suosivan enemmän asetaattikäymistä kuin keidassuon, jonka tulokset osin viittasivat myös hiilidioksidin pelkistymiseen vallitsevana prosessina.
Metaanin kaasuvirran isotooppikoostumuksen selvittäminen on toimiva, mutta yksinään riittämätön työkalu selvittämään vallitsevan metaania tuottavan prosessin. Kaasuvirtojen lisäksi tulisi tutkia eri syvyyksiltä huokosveteen liuenneet hiiliyhdisteet (CH4 ja DIC) ja niiden isotooppikoostumukset, jotta havaittaisiin vaihtelut turpeen syvyysprofiilissa ja pystyttäisiin rakentamaan kokonaiskuva metaanin tuottoon, kuljetukseen ja hapetukseen vaikuttavista prosesseista turpeen eri osissa ja eri pintatyypeillä. |
fi |
| dct.language |
en |
|
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng |
|
| ethesis.language |
English |
en |
| ethesis.language |
englanti |
fi |
| ethesis.language |
engelska |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi-fe2017112251461 |
|
| dc.type.dcmitype |
Text |
|
