Erica Jaakkola
Doktorand
Stress-induced BVOC emissions from forests in Sweden
Författare
Summary, in Swedish
Sveriges skogar påverkas av de hastiga globala klimatförändringarna. Inverkan av klimatförändringana syns redan med både ökad frekvens och kraftigare extremväder som stormar, värmeböljor, torka och skyfall. Ett tydligt exempel är den extrema torka som drabbade hela landet år 2018. Till följd av torkan har det bland annat skett en explosionsartad ökning av antalet granbarkborrar som angriper och dödar granar i Sveriges skogar. Den värsta skogsbranden i svensk modern tid drabbade Mellansverige samma år och förhöjda halter av ozon uppmättes till följd av de förhöjda temperaturerna. Det står klart att klimatförändringana påverkar oss på en märkbar nivå men utöver de direkta effekter som leder till att träd och skogar dör, är det inte riktigt lika tydligt hur skog och mark egentligen påverkas.
All vegetation interagerar med atmosfären där bland annat koldioxid är en vital del för att växter ska kunna leva och växa med hjälp av fotosyntes. Men utöver fotosyntesen har växter ytterligare interaktioner med atmosfären. Under fotosyntesprocessen tillverkas nämligen även andra ämnen som är användbara för växterna. Dessa ämnen är små kolväten som bland annat produceras för försvar mot till exempel insektsangrepp, men också mot förhöjda temperaturer eller mot oxidativ ozonstress som annars hade kunnat skada växters celler och vävnader. Kolvätena som släpps ut har en engelsk förkortning, BVOC, som kan översättas till biogena volatila organiska kolväten.
Syftet med denna avhandling var att analysera effekten av barkborreangrepp, oxidativ ozonstress samt återhämtning efter skogsbränder genom att mäta dessa BVOC utsläpp. Resultaten är tydliga från barkborrestudien, BVOC utsläppen från granbark ökade med 7 900 % vilket var den största uppmätta ökningen av alla studier. Skogsbränder och oxidativ ozonstress påverkade BVOC utsläppen i motsatt riktning, efter skogsbrand minskade utsläppen från skogsmark med upp till 90 % och under oxidativ ozonstress sågs en minskning med 80 %. En viktig uppräckt i denna avhandling var också att även om de totala utsläppen minskade, så uppmättes en ökning för vissa kolväten.
Denna upptäckt är av stor vikt eftersom BVOC utsläppen även påverkar en stor del av kemin i atmosfären. BVOC kan bland annat bilda sekundära organiska aerosoler, partiklar som påverkar atmosfären genom att bland annat direkt sprida och reflektera solstrålning. Aerosolerna bidrar även till att bilda moln. Det har gjorts upptäckter att vissa kolväten är bättre än andra på att bilda aerosoler, och det är även dessa kolväten som sågs öka vid stress, även om totalen minskar. Utöver dessa resultat bidrar denna avhandling också till en fördjupad förståelse av hur skog påverkas av stress förorsakad av klimatförändringar. Dessa resultat är även av stor vikt för att förbättra prognoser från modeller av atmosfärskemi och ekosystemmodeller.
All vegetation interagerar med atmosfären där bland annat koldioxid är en vital del för att växter ska kunna leva och växa med hjälp av fotosyntes. Men utöver fotosyntesen har växter ytterligare interaktioner med atmosfären. Under fotosyntesprocessen tillverkas nämligen även andra ämnen som är användbara för växterna. Dessa ämnen är små kolväten som bland annat produceras för försvar mot till exempel insektsangrepp, men också mot förhöjda temperaturer eller mot oxidativ ozonstress som annars hade kunnat skada växters celler och vävnader. Kolvätena som släpps ut har en engelsk förkortning, BVOC, som kan översättas till biogena volatila organiska kolväten.
Syftet med denna avhandling var att analysera effekten av barkborreangrepp, oxidativ ozonstress samt återhämtning efter skogsbränder genom att mäta dessa BVOC utsläpp. Resultaten är tydliga från barkborrestudien, BVOC utsläppen från granbark ökade med 7 900 % vilket var den största uppmätta ökningen av alla studier. Skogsbränder och oxidativ ozonstress påverkade BVOC utsläppen i motsatt riktning, efter skogsbrand minskade utsläppen från skogsmark med upp till 90 % och under oxidativ ozonstress sågs en minskning med 80 %. En viktig uppräckt i denna avhandling var också att även om de totala utsläppen minskade, så uppmättes en ökning för vissa kolväten.
Denna upptäckt är av stor vikt eftersom BVOC utsläppen även påverkar en stor del av kemin i atmosfären. BVOC kan bland annat bilda sekundära organiska aerosoler, partiklar som påverkar atmosfären genom att bland annat direkt sprida och reflektera solstrålning. Aerosolerna bidrar även till att bilda moln. Det har gjorts upptäckter att vissa kolväten är bättre än andra på att bilda aerosoler, och det är även dessa kolväten som sågs öka vid stress, även om totalen minskar. Utöver dessa resultat bidrar denna avhandling också till en fördjupad förståelse av hur skog påverkas av stress förorsakad av klimatförändringar. Dessa resultat är även av stor vikt för att förbättra prognoser från modeller av atmosfärskemi och ekosystemmodeller.
Avdelning/ar
- Institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap
- MERGE: ModElling the Regional and Global Earth system
- BECC: Biodiversity and Ecosystem services in a Changing Climate
Publiceringsår
2024
Språk
Engelska
Fulltext
- Available as PDF - 16 MB
- Download statistics
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Lunds Universitet/Lunds Tekniska Högskola
Ämne
- Physical Geography
Nyckelord
- Volatile organic compounds
- Plant stress
- Forests
- Volatile emissions
- spruce bark beetle infestations
- ozone stress
- wildfire recovery
- Picea abies (Norway spruce)
- Betula pubescens ssp. czerepanovii
- Pinus sylvestris (Scots pine)
- sweden
Status
Published
Projekt
- Stress-induced BVOC emissions from forests in Sweden
Handledare
- Thomas Holst
- Stefan Olin
- Maj-Lena Finnander Linderson
- Anna Maria Jönsson
- Per-Ola Olsson
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISBN: 978-91-89187-36-8
- ISBN: 978-91-89187-35-1
Försvarsdatum
8 mars 2024
Försvarstid
09:30
Försvarsplats
Lecture hall "Pangea" (Hörsal 229), Geocentrum II, Sölvegatan 12, Lund
Opponent
- Mark J. Potosnak (Professor)