Browsing by Subject "metaani"
Now showing items 1-3 of 3
-
(2022)Permafrost peatlands have a significant role in the global carbon cycle, as they store ca. 185 Pg of carbon. Because of the slow decomposition of organic matter, they have sequestered carbon dioxide from the atmosphere and cooled the climate for thousands of years. However, in anaerobic decomposition also methane – a strong greenhouse gas – is produced. Climate change results in changes in permafrost peatland habitats; distribution and proportional share and these changes also affect the CO2 and CH4 fluxes. In this master’s thesis I compare the net ecosystem exchange and pore water methane concentrations in different microhabitats in the Stordalen palsa mire in Abisko, Sweden. In addition, I review the reported climate change-driven habitat changes in the area and its effects on the CO2 and CH4 fluxes. My results suggest that Sphagnum sp. and Sphagnum fuscum -microhabitats were net sinks of CO2 whereas lichen-, shrub- and Eriophorum-microhabitats were net sources. These results were best explained by the proportional coverage of green vegetation, which was highest in both Sphagnum-microhabitats. No discernible differences were found between pore water methane concentrations in different habitats. Permafrost thawing has increased the occurrence of wet habitats in Stordalen. These habitat changes have increased carbon sequestration in the area but at the same time methane emissions have also increased. Because of this, the radiative forcing of the peatland has changed from negative to positive and the on-going habitat changes will likely continue in future. On a longer timespan though, the radiative forcing will likely switch back to negative as carbon sequestration increases and the effects of the methane emissions decrease.
-
(2022)Environmental factors are important tools in constructing methane flux models and estimations. Among the abiotic factors, plants and their functional groups have been noted to have significant effect on methane fluxes for three reasons. First, the vegetation community compositions express their abiotic environmental factors that affect not only the plants, but also local methanogen and methanotroph communities. Second, the vegetation itself might produce methane emissions and have a direct effect on methane balance. Third, the plant functional groups and species have differences in their chemical and physical properties that support different methanogen communities and therefore have an indirect impact on methane fluxes. In this study, methane fluxes of different plant communities were observed during one growing season in northern boreal catchment area in Muonio. Study focuses to determine the link between methane fluxes and abiotic and biotic environmental factors in different vegetation types. Closed chamber technique was used to measure methane and carbon dioxide fluxes from 23 plots every two weeks in period of June-August. Environmental data, such as moisture, temperature species composition etc. were collected from the plots. Vegetation types for each plot were determined via ordination analysis. Linear mixed-effects regression model and generalized additive model were applied and compared to observe the relationships of methane and environmental factors in different vegetation types. Dataset was divided into four vegetation types in clustering analysis: wet fen, pine bog, spruce swamp and forest. The greatest amount (average 5959 µg/m²/h) and biggest range (standard deviation 5285 µg/m²/h) of methane emissions were observed on wettest fen-like study sites. Peatland types in general acted as net methane sources. The driest, forest-like vegetation type acted as a net methane sink. The amount (average -107 µg/m²/h) and range (standard deviation 117 µg/m²/h) of methane fluxes were very moderate in comparison to peatland types. These effects intensified towards the climax of growing season. The most significant environmental factors were mostly abiotic on driest study sites and the whole plant biomass was more significant biotic methane flux regulating factor than plant functional groups. On wetter study sites, the role of abiotic factors decreased, and plant functional group increased. Graminoids were linked to bigger methane emissions especially on wetter study sites. Forest mosses and different shrub types seemed to have a link with lower methane emissions or methane absorption. The effect of other plant functional groups on methane fluxes varied more, and their role remains unclear. None of the environmental factors could estimate the methane flux alone, and the methane budget seems to be a sum of multiple variables in each vegetation type. The role of plant functional groups varied in different vegetation types and was dependent on surrounding vegetation. More research is needed to get better tools to estimate methane balance and to understand the underlying mechanisms in climate and environmental change.
-
(2014)Boreaaliset metsät toimivat tärkeinä metaanin nieluina globaalissa metaaninvaihdossa maaekosysteemien ja ilmakehän välillä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että boreaalinen metsä voi ajoittain myös päästää metaania ilmakehään. Myös kasvillisuuden on havaittu voivan päästää metaania. Boreaalisen metsän metaanidynamiikan ja metaanipäästöjen tarkempi selvittäminen on tärkeää ja ajankohtaista, koska metaani on hyvin voimakas kasvihuonekaasu ja sen pitoisuus ilmakehässä kasvaa. Tässä tutkimuksessa tutkin metsänpohjan ja ilmakehän välistä metaaninvaihtoa maakammiomittauksilla. Mittauspaikka sijaitsee Helsingin yliopiston Hyytiälän metsäaseman boreaalisessa mäntyvaltaisessa (Pinus sylvestris) kangasmetsässä, SMEAR II -tutkimusasemalla. Tutkimusta edeltävänä kesänä SMEAR II -asemaa ympäröivän metsän latvuston yläpuolelta mitattiin metaanipäästöjä, joten tämän tutkimuksen erityisenä kiinnostuksen kohteena olivat mahdolliset metsänpohjan metaanipäästöt. Tein mittaukset staattisella kammiomittausmenetelmällä yhteensä 54 kammiolla toukokuusta syyskuuhun alueellisen ja ajallisen vaihtelun selvittämiseksi. Lisäksi tutkin maan lämpötilan ja kosteuden, ilman lämpötilan, sadannan, fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (engl. photosynthetically active radiation, PAR) ja rahkasammalpeitteisyyden (Spaghnum sp.) vaikutusta metaanivoihin. Tutkimus osoitti, että mittausalueen metsän pohja toimi keskimäärin metaanin nieluna, mutta pienet soistuneet alueet päästivät ajoittain huomattavia määriä metaania. Koko mittausjakson keskimääräinen metaanivuo mittausalueella oli −4,0 µmol CH4 m−2 h−1, mikä vastaa aiempien tutkimusten perusteella tyypillistä keskiarvoa boreaalisen metsämaan metaanivuosta. Metaanipäästöjä mitattiin pääasiassa kahdesta mittauspisteryhmästä kesän alkupuolella, jolloin maan kosteus oli suurimmillaan. Maan kosteus ja rahkasammalten (Spaghnum sp.) peittävyys kammion sisällä olivat tärkeimmät metaanivuohon vaikuttavat tekijät. Metaanivoiden todettiin olevan positiivisessa yhteydessä näiden lisäksi myös fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn eli PAR-säteilyn kanssa, mikä osoittaa, että kasvillisuus todennäköisesti vaikuttaa metaanivuohon. Maan lämpötila puolestaan oli käänteisesti yhteydessä metaanivoiden kanssa. Metsänpohjan metaanipäästöt tulivat vain osittain samalta suunnalta kuin edellisenä vuonna ekosysteemitasolla havaitut metaanipäästöt. Vaikka metsänpohjan metaanipäästöt olivat paikallisesti hyvin suuria, niitä esiintyi vain hetkellisesti ja siten tämän tutkimuksen perusteella metsänpohja ei vaikuttaisi olevan merkittävä alueellinen metaanin lähde. Edelleen jää selvitettäväksi, mistä mahdolliset metaanipäästöt tulevat ja havaitaanko metaanipäästöjä mastomittauksilla tulevina vuosina. Suuren ajallisen ja paikallisen vaihtelun vuoksi on tärkeää mitata metaanipäästöjä eri vuosina ja eri kokoluokan menetelmillä. Mastomittauksiin ja maakammiomittauksiin perustuvien metaanivoiden keskinäinen vertailu toteutetaan, kun saadaan mittaustuloksia molemmista menetelmistä samanaikaisesti. Näin saadaan tietoa metsän pohjan ja latvuston merkityksestä metsän metaanivuohon.
Now showing items 1-3 of 3