Biotic stress accelerates formation of climate-relevant aerosols in boreal forests
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Boreal forests are a major source of climate-relevant biogenic secondary organic aerosols (SOAs) and will be greatly influenced by increasing temperature. Global warming is predicted to not only increase emissions of reactive biogenic volatile organic compounds (BVOCs) from vegetation directly but also induce large-scale insect outbreaks, which significantly increase emissions of reactive BVOCs. Thus, climate change factors could substantially accelerate the formation of biogenic SOAs in the troposphere. In this study, we have combined results from field and laboratory experiments, satellite observations and global-scale modelling in order to evaluate the effects of insect herbivory and large-scale outbreaks on SOA formation and the Earth's climate. Field measurements demonstrated 11-fold and 20-fold increases in monoterpene and sesquiterpene emissions respectively from damaged trees during a pine sawfly (Neodiprion sertifer) outbreak in eastern Finland. Laboratory chamber experiments showed that feeding by pine weevils (Hylobius abietis) increased VOC emissions from Scots pine and Norway spruce seedlings by 10–50 fold, resulting in 200–1000-fold increases in SOA masses formed via ozonolysis. The influence of insect damage on aerosol concentrations in boreal forests was studied with a global chemical transport model GLOMAP and MODIS satellite observations. Global-scale modelling was performed using a 10-fold increase in monoterpene emission rates and assuming 10 % of the boreal forest area was experiencing outbreak. Results showed a clear increase in total particulate mass (local max. 480 %) and cloud condensation nuclei concentrations (45 %). Satellite observations indicated a 2-fold increase in aerosol optical depth over western Canada's pine forests in August during a bark beetle outbreak. These results suggest that more frequent insect outbreaks in a warming climate could result in substantial increase in biogenic SOA formation in the boreal zone and, thus, affect both aerosol direct and indirect forcing of climate at regional scales. The effect of insect outbreaks on VOC emissions and SOA formation should be considered in future climate predictions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».