مساهمة تركيز الغاز وسرعة النقل في تقلب تدفق ثاني أكسيد الكربون في البحيرات الشمالية

الملخص: يعد تدفق ثاني أكسيد الكربون () من البحيرات إلى الغلاف الجوي مكونًا كبيرًا من دورة الكربون العالمية ويعتمد على تدرج تركيز ثاني أكسيد الكربون بين الهواء والماء (ΔCO 2) وسرعة نقل الغاز (k). يمكن أن تتغير كل من ΔCO 2 و k على عدة مقاييس زمنية، وفهم مساهماتهما في مهم لشرح تقلبات التدفقات وتطوير تصميمات أخذ عينات مثلى. قمنا بقياس ΔCO 2 واشتقاق k لفترة خالية من الجليد واحدة كاملة في 18 بحيرة باستخدام غرف عائمة، وقدرنا مساهمات ΔCO 2 و k في التقلب. بشكل عام، ساهمت k أكثر من ΔCO 2 في التقلبات قصيرة الأجل (1–9 أيام). مع زيادة الفترة الزمنية، انخفضت مساهمة k في التقلبات، وفي بعض البحيرات، أدت إلى مساهمة ΔCO 2 أكثر من k في التقلبات على مدار الفترة الخالية من الجليد. حدثت زيادة في مساهمة ΔCO 2 في التقلب مع مرور الوقت عبر جميع البحيرات، لكنها كانت أكثر وضوحًا في البحيرات الجنوبية ذات الحجم الكبير وفي الأجزاء الأعمق (> 2 م) من البحيرات، بينما كانت k مرتبطة بالتقلب في المياه الضحلة. وبناءً على ذلك، فإن معرفة تقلب كل من k و ΔCO 2 مع مرور الوقت والمكان ضرورية للنمذجة الدقيقة من هذه المتغيرات. نستنتج أن الأولوية في التقييمات يجب أن تُعطى للقياسات المباشرة لـ في عدة مواقع عند الإمكان، أو خلاف ذلك من القياسات الموزعة مكانيًا لـ ΔCO 2 بالاشتراك مع نماذج k التي تتضمن التقلب المكاني في الهيكل الحراري للبحيرات والأرصاد الجوية.