Kvantifiering av bidrag av turbulens och bubblor till gasutbyte i vattendrag

SND-ID: 2021-307-1. Version: 1. DOI: https://doi.org/10.5878/j46g-rw37

Citering

Alternativ titel

EXSONIC

Skapare/primärforskare

Marcus Klaus - Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för skogens ekologi och skötsel

Thierry Labasque - Universitéde Rennes 1, Géosciences Rennes

Gianluca Botter - University of Padova, Padova, Italy, Department of Civil Architectural and Environmental Engineering

Nicola Durighetto - University of Padova, Padova, Italy, Department of Civil Architectural and Environmental Engineering

Jakob Schelker - University of Vienna, Vienna, Austria, Department of Functional and Evolutionary Ecology

Forskningshuvudman

Sveriges lantbruksuniversitet rorId

Diarienummer hos huvudman

SLU.seksko.2021.IÄ-2.

Beskrivning

Vattendrag bidrar med viktiga ekosystemtjänster till samhället och många av dessa processer är kopplade till vattendragens utbyte av gaser med atmosfären. Detaljerad kunskap om vilka processer som reglerar detta gasutbyte är dock bristfällig, framförallt rollen av bubblor som kan snabba på utbytet för vissa gaser. Den här databasen innehåller resultat från ett utomhusexperiment i rännor. Vi simulerade ett brett spektrum av flödesförhållanden i dessa rännor och undersökte hur dessa förhållanden påverkar hur snabbt olika gaser släpps från vattnet till atmosfären. Databasen innehåller resultat på gasutbyteshastigheten både för det direkta utbytet mellan vattnet och atmosfären, och det indirekta utbytet genom bubblor. Dessutom finns resultat på bland annat turbulens-, flödes-, och ljudförhållanden i rännorna. Den experimentella designen och datat beskrivs i artiklar av Vingiani et al. (2021) och Klaus et al. (2022).

huvudsakliga datakällor/metoder:
(1) gasutbyteshastigheter tagit fram genom massbalansberäkningar i rännorna
Koncentrationer av helium, xenon, argon och metan har mätts i in- och utlo

... Visa mer..
Vattendrag bidrar med viktiga ekosystemtjänster till samhället och många av dessa processer är kopplade till vattendragens utbyte av gaser med atmosfären. Detaljerad kunskap om vilka processer som reglerar detta gasutbyte är dock bristfällig, framförallt rollen av bubblor som kan snabba på utbytet för vissa gaser. Den här databasen innehåller resultat från ett utomhusexperiment i rännor. Vi simulerade ett brett spektrum av flödesförhållanden i dessa rännor och undersökte hur dessa förhållanden påverkar hur snabbt olika gaser släpps från vattnet till atmosfären. Databasen innehåller resultat på gasutbyteshastigheten både för det direkta utbytet mellan vattnet och atmosfären, och det indirekta utbytet genom bubblor. Dessutom finns resultat på bland annat turbulens-, flödes-, och ljudförhållanden i rännorna. Den experimentella designen och datat beskrivs i artiklar av Vingiani et al. (2021) och Klaus et al. (2022).

huvudsakliga datakällor/metoder:
(1) gasutbyteshastigheter tagit fram genom massbalansberäkningar i rännorna
Koncentrationer av helium, xenon, argon och metan har mätts i in- och utloppsvattnet i rännorna med en masspektrometer. en massbalans av gaserna har gjorts för att ta fram gasutbyteshastigheter med atmosfären.
(2) turbulens beräknat från tredimensionella flödesmätningar
Tredimensionella flödeshastigheter har mätts vid 24 punkter per ränna med en Akustiskt Doppler Velocitymeter och spektralanalys har använts för att beräkna turbulens.
(3) ljudtryck mätt med hydrofoner och mikrofoner
Ljud har spelats in vid 12 punkter per ränna med hydrofoner och mikrofoner och spektralanalys har använts för att ta fram ljudsignaturer skapat av vattenflödet/turbulens och bubblor. Visa mindre..

Data innefattar personuppgifter

Nej

Språk

Metod och utfall

Tidsperiod(er) som undersökts

2019-07-22 – 2019-08-06

Variabler

37

Dataformat / datastruktur

Datainsamling

Datainsamling 1

  • Beskrivning av insamlingsmetod: Tredimensionella flödeshastighetsmätningar
  • Tidsperiod(er) för datainsamling: 2019-07-22 – 2019-08-06
  • Instrument: Nortek Vectrino+ - Acoustic Doppler Velocity meter

Datainsamling 2

  • Beskrivning av insamlingsmetod: Massbalans av olika gaser (He, Ar, Xe, CH4) i rännorna
  • Instrument: - Continuous flow membrane-introduction mass spectrometry (CF-MIMS)

Datainsamling 3

  • Beskrivning av insamlingsmetod: Hydrofon / mikrofonmätningar
  • Instrument: Benthowave BII-7016
Geografisk täckning

Geografisk utbredning

Geografisk plats: Österrike

Geografisk beskrivning: Experimentella rännor "Lunzer:::Rinnen", WasserCluster Lunz, Lunz am See, Österrike

Administrativ information

Finansiering 1

  • Finansiär: Stiftelsen Lars Hiertas Minne

Finansiering 2

  • Finansiär: European Commission EU H2020-INFRAIA-project AQUACOSM
  • Diarienummer hos finansiär: 731065
  • Projektnamn på ansökan: EXSONIC

Finansiering 3

  • Finansiär: European Commission's Horizon 2020 Excellent Science Programme
  • Diarienummer hos finansiär: H2020-EU.1.1.-770999

Finansiering 4

  • Finansiär: Austrian Academy of Sciences
  • Projektnamn på ansökan: HYDRO-DIVERSITY
Ämnesområde och nyckelord

Forskningsområde

Geovetenskap och miljövetenskap (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)

Oceanografi, hydrologi och vattenresurser (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)

Geovetenskap (INSPIRE topic categories)

Sjöar och vattendrag (INSPIRE topic categories)

Publikationer

Sortera på namn | Sortera efter år

Vingiani, F., Durighetto, N., Klaus, M., Schelker, J., Labasque, T., & Botter, G. (2021). Evaluating stream CO2 outgassing via drifting and anchored flux chambers in a controlled flume experiment. Biogeosciences, 18, 1223–1240.
DOI: https://doi.org/10.5194/bg-18-1223-2021

Klaus, M., Labasque, T., Botter, G., Durighetto, N., & Schelker, J. (2022). Unraveling the contribution of turbulence and bubbles to air-water gas exchange in running waters. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 127, e2021JG006520.
DOI: https://doi.org/10.1029/2021JG006520

Om du publicerat något baserat på det här datamaterialet, meddela gärna SND en referens till din(a) publikation(er). Är du ansvarig för katalogposten kan du själv uppdatera metadata/databeskrivningen via DORIS.

Publicerad: 2021-12-01
Senast uppdaterad: 2022-04-22