Methane emission peaks from permafrost environments : using ultra–wideband spectroscopy, sub-surface pressure sensing and finite element solving as means of their exploration

Metan är en effektiv växthusgas som har stor betydelse för det globala klimatet. Metanemissioner från våtmarker med underliggande permafrost anses bidra väsentligt till dynamiken som styr koncentrationen av metan i atmosfären på de nordliga breddgraderna. Under nedfrysningen av marken hösten 2007 up...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Pirk, Norbert
Format: Other/Unknown Material
Language:English
Published: Lunds universitet/Institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap 2009
Subjects:
Online Access:http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/1857577
Description
Summary:Metan är en effektiv växthusgas som har stor betydelse för det globala klimatet. Metanemissioner från våtmarker med underliggande permafrost anses bidra väsentligt till dynamiken som styr koncentrationen av metan i atmosfären på de nordliga breddgraderna. Under nedfrysningen av marken hösten 2007 uppmättes ett stort utsläpp av metan vid en mätstation på nordöstra Grönland. Mängden metan motsvarade den totala mängden emission som uppmättes under hela sommarsäsongen. Denna rapport beskriver sökandet efter en förklaring till de oväntade mätningarna av metan. En mark-, vegetations- och atmosfärstransportmodell (SVAT), baserad på finita elementmetoden tillämpas för att simulera metanemissioner med hjälp av lufttemperaturdata från Grönland under 2007. Laboratoriemetoder utvecklas i vilka metanutsläpp från torvprov kontrolleras vid nedfrysning. För att kunna relatera det potentiella utsläppet av metan till tryckansamling vid nedfrysning används trycksensorer. På ett annat torvprov utförs mätningar med ultra wideband mikrovågor för att mäta gasdynamiken inuti provet utan att tillföra yttre störningar. Resultaten visar att SVAT-modellen inte lyckas producera ett emissionstopp då marken börjar att frysa. Trots en markant ansamling av tryck under nedfrysningen, uppkommer inte ett metanutsläpp i experimentet heller. Från torvprovet som behandlats utan yttre störningar, upptäcks istället en rad plötsliga metanutsläpp då provet börjar tina. Dessa händelser registrerades väl i signalresponsen av de stimulerade mikrovågorna samt i den uppnådda dielektriska permittiviteten. Volymen av gas, vatten och fast material bestäms med en dielektrisk mixing modell. Resultaten visar att denna metod är användbar för mätning av rörelseprocesser av gas i torv. Methane is an effective greenhouse gas of vital importance to global climate. Methane emissions from permafrost dominated peatlands contribute significantly to the dynamics of the high-latitude atmospheric methane concentration. During the freezing period of autumn 2007 a large ...