新しいダイナミックチャンバーを使用した森林天蓋植生と大気の間の水銀交換の調査

このホワイトペーパーでは、PARおよびUV放射の完全な透過を可能にし、無傷の葉を囲んで正常な生理学的機能を維持できる動的チャンバーシステムの設計を紹介します。ブラックスプルースとジャックパインの葉は、Hg（0）を放出および吸収し、約2〜3 ng m（-3）の大気Hg（0）濃度の近くで補償点を示しました。濃縮された安定したHg同位体スパイクを使用して、葉のスパイクHg（LL）保持のパターンを調査しました。Hg（0）葉からの回避率は、チャンバーを使用して同時に測定され、葉のスパイクHg（II）濃度が時間の経過とともに減少するかどうかを判断することが、大気へのスパイクHgの光還元と再排出によって説明できるかどうかを判断しました。この質量バランスアプローチは、スパイクHg（0）フラックスのみが、適用後の葉のスパイクHg（II）の測定された減少を説明できないことを示唆しており、チャンバーがHg（LL）からHg（0）の真の光還元を過小評価していることを意味します。葉、またはキューティクルの風化などの葉からのHg（II）損失のその他のメカニズムが有効です。葉に新しく堆積したHg（II）の光還元の原因となる放射線スペクトルも調査されました。私たちのスパイク実験は、森林天蓋によって保持されている湿った堆積中のHg（LL）の一部がHg（0）に急速に視光視され、大気に再放射される可能性があることを示唆していますが、別の部分は葉によって葉によって保持される可能性があります。成長期、一部はごみに堆積しています。この発見は、スルーフォールとごみ降下のフラックスに基づいたHg乾燥堆積の推定に影響を与えます。

This paper presents the design of a dynamic chamber system that allows full transmission of PAR and UV radiation and permits enclosed intact foliage to maintain normal physiological function while Hg(0) flux rates are quantified in the field. Black spruce and jack pine foliage both emitted and absorbed Hg(0), exhibiting compensation points near atmospheric Hg(0) concentrations of approximately 2-3 ng m(-3). Using enriched stable Hg isotope spikes, patterns of spike Hg(ll) retention on foliage were investigated. Hg(0) evasion rates from foliage were simultaneously measured using the chamber to determine if the decline of foliar spike Hg(II) concentrations over time could be explained by the photoreduction and re-emission of spike Hg to the atmosphere. This mass balance approach suggested that spike Hg(0) fluxes alone could not account for the measured decrease in spike Hg(II) on foliage following application, implying that eitherthe chamber underestimates the true photoreduction of Hg(ll) to Hg(0) on foliage, or other mechanisms of Hg(II) loss from foliage, such as cuticle weathering, are in effect. The radiation spectrum responsible for the photoreduction of newly deposited Hg(II) on foliage was also investigated. Our spike experiments suggest that some of the Hg(ll) in wet deposition retained by the forest canopy may be rapidly photoreduced to Hg(0) and re-emitted back to the atmosphere, while another portion may be retained by foliage at the end of the growing season, with some being deposited in litterfall. This finding has implications for the estimation of Hg dry deposition based on throughfall and litterfall fluxes.