Ajankohtaista

Väitös: 23.11.2017 Ms Yufei Gu (Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, ympäristötiede)

Alkamisaika: torstai 23. marraskuuta 2017, 12.00

Päättymisaika: torstai 23. marraskuuta 2017, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, YAA303

Ms Yufei Gu'n ympäristötieteen väitöskirjan "Sunlit surface waters: exploring the photochemical reactivity of dissolved organic carbon" tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Davide Vione (University of Turin, Italy) ja kustoksena FT Anssi Vähätalo (Jyväskylän yliopisto). Väitös on englanninkielinen.

YufeiGunettikuvaajaMerviK..jpg
Yufei Gu kuvaaja: Mervi K.
Ms Yufei Gu'n ympäristötieteen väitöskirjan "Sunlit surface waters: exploring the photochemical reactivity of dissolved organic carbon" tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Davide Vione (University of Turin, Italy) ja kustoksena FT Anssi Vähätalo (Jyväskylän yliopisto). Väitös on englanninkielinen.

Jokien ja järvien vesi on usein ruskeaa. Ruskea väri on peräisin liuenneesta orgaanisesta hiilestä ja raudasta, jotka ovat päätyneet vesistöihin niitä ympäröivästä maaperästä. Tämä maasta tullut liuennut orgaaninen hiili kulkeutuu läpi jokien ja järvien päätyen lopulta mereen. Matkan aikana auringonvalo haalistaa veden ruskeaa väriä ja hajottaa orgaanista hiiltä valokemiallisesti hiilidioksidiksi.

- Vesistöihin kulkeutuva orgaanisen hiilen ja raudan pitoisuudet ovat kasvaneet, muun muassa koska ilmastonmuutos on lisännyt sateita ja sitä myöten huuhtoumaa vesistöihin. Ympäristömme on myös toipumassa aiemmasta happamoitumisesta ja järvien pH-arvot kasvavat monin paikoin. Selvitin väitöskirjassani, vaikuttavatko nämä laaja-alaiset ympäristömuutokset auringonvalon kykyyn hajottaa järviveden orgaanista hiiltä hiilidioksidiksi, Gu kertoo.

Ensiksi tutkija teki kokeita laboratoriossa yhden järven vedellä muuttamalla sen pH-arvoa ja raudan määrää. Lisätty rauta kasvatti valokemiallista hajoamista etenkin happamissa oloissa. Näiden kokeiden perusteella voi päätellä vesistöjen lisääntyvän raudan määrän kasvattavan valokemiallista hajoamista.

Gu testasi laboratoriokokeiden havaintoja keräämällä vesinäytteitä 59 suomalaisesta ja ruotsalaisesta järvestä, joiden pH-arvot ja raudan pitoisuudet vaihtelivat. Laboratoriokokeiden havainnot pätivät tutkituissa järvissä. Orgaanisen hiilen valokemiallinen hajoaminen kasvoi järviveden rautapitoisuuden ja happamuuden myötä.

- Valokemiallinen hajoaminen oli suurta niissä järvissä, joiden valuma-alueella oli paljon turvemaita, joilta kulkeutui paljon sekä rautaa että orgaanista hiiltä järviin. Näiden havaintojen perusteella vaikuttaa siltä, että käynnissä olevat laaja-alaiset muutokset ympäristössä vaikuttavat vesistöihin niiden valuma-alueiden kautta ja kiihdyttävät auringon kykyä hajottaa orgaanista hiiltä hiilidioksidiksi, Gu pohtii.

Lisätietoja:

Yufei Gu, yufei.y.gu@jyu.fi, 040 480 2691

Tiedottaja Anitta Kananen, anitta.kananen@jyu.fi, 040 805 4142

Teos on julkaistu sarjassa Jyväskylä Studies in Biological and Environmental Science, number 337, 179 p., Jyväskylä 2017, ISSN: 1456-9701, ISBN: 978-951-39-7252-3 (PDF). Pysyvä linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7252-3

Yufei Gu valmistui Tongjin yliopistosta luonnontieteiden kandidaatiksi vuonna 2012. Hän on ollut tohtorikoulutettavana Jyväskylän yliopistossa 2013–2017.

Abstract

In surface waters, solar radiation can photochemically mineralise the dissolved organic carbon (DOC, a measure of dissolved organic matter, DOM) to dissolved inorganic carbon (DIC). This DIC photoproduction constitutes an essential yet vague flux in the aquatic carbon cycling. The present thesis is based on the empirical assessment of the DOC photochemical reactivity, which was determined as the spectral apparent quantum yields (AQY) for DIC photoproduction. First, AQYs were determined in DOM solutions to quantify the impact of pH and DOM-associated iron. Then boreal lake waters were used for assessing the alteration of DOC photoreactivity due to water quality and catchment property. By simulating DIC production, further, AQYs were used to approximate the photomineralisation of terrigenous DOC (tDOC) in coastal waters. Finally, the experimental protocols determining AQY were compared by four laboratories. The results demonstrated the variation of AQYs triggered by the laboratory-specific procedures was less than that across the examined inland waters. Up to 86 % of the DIC photoproduction in DOM solutions can be justified by iron-stimulated photoreactions with acidic pH, while the effect was negligible at pH > 7. This interaction between iron and acidity was similarly influential on DOC photoreactivity in boreal lake waters. Across lakes, the DOC photoreactivity was varied relevant to the water quality and catchment land use patterns. A high DOC photoreactivity can be expected when the contents of DOC and chromophoric DOM are high, more so in small lakes enriched by peaty soils. Although DOC photoreactivity in lakes was higher, the estimates revealed that solar radiation mineralised far more tDOC in marine waters, which may be attributed to the extensive spreading of tDOC during mixing over the coastal ocean.

Lisätietoja

Yufei Gu
yufei.y.gu@jyu.fi
kuuluu seuraaviin kategorioihin: