Onderzoeksproject SD/AT/02A (Onderzoeksactie SD)
Context
Biogene vluchtige organische verbindingen (BVOC’s) spelen een belangrijke rol in de atmosferische chemie en geven aanleiding tot secundaire aërosolen, die effecten hebben op het klimaat en de gezondheid van de mens. Stijging van de temperatuur en de CO2 concentratie zullen leiden tot een toename van de plantenfotosynthese en -groei en de uitstoot van BVOC’s, die op hun beurt zullen leiden tot een hogere aërosolbelasting van natuurlijke bronnen en deels de afgenomen afkoeling van antropogene aërosolen zullen tegenwerken. Er is evenwel een aanzienlijk gebrek aan kennis over de vorming van nieuwe deeltjes uit BVOC’s en over de chemische samenstelling van natuurlijke aërosolen.
Projectbeschrijving
Doelstellingen
De doelstellingen van het project zijn: (1) studie of the vormingsmechanismen van secundair organisch aërosol (SOA) uit isopreen en andere BVOC’s, nagaan van hun rol in deeltjesvorming en -groei, onderzoek naar het relatieve belang van homogene foto-oxidatie- en multi-fase processen en modellering van de betrokken processen; (2) identificatie van oxidatieproducten van isopreen en andere BVOC’s, die kunnen worden aangewend als indicatorverbindingen voor brontoewijzing, en ontwikkeling/aanwending van nieuwe analytische technieken hierbij; en (3) bepaling van de bijdrage van de BVOC’s tot het organisch aërosol voor een aantal sites in Europa.
De resultaten van het project worden aangewend voor advies aan beleidsadviseurs/makers op internationale (IPCC, EU, EMEP) en federale en Vlaamse niveau’s, voor valorisatie via het Opvolgingscomité en als input voor het SSD project IBOOT (Impact van Biogene emissies op Organische aerosolen en Oxidantia in deTroposfeer). Terwijl de Belgische partners van BIOSOL zich concentreren op laboratorium- en veldexperimenten, focusseren de Belgische partners van IBOOT op modellering van het SOA en zijn verbindingen.
Methodologie
Voor doelstelling (1) worden experimenten verricht in het laboratorium, in drie bosrijke Europese sites en tijdens twee cruises in de oceaan. De BVOC’s, hun vluchtige organische oxidatieproducten en kritische anorganische spoorgassen worden gemeten en er worden aërosolmonsters genomen voor uitgebreide analysen; daarnaast worden in-situ metingen verricht van de deeltjesaantal concentraties en grootteverdelingen, van ionenspectra en van de deeltjesmassa (PM) en aërosol organische koolstof (OC) en ook metingen van de straling en meteorologische parameters. De data sets worden aangewend voor de modellering van de vorming en groei van het fijn biogeen atmosferisch aërosol. Voor doelstelling (2) worden aërosolmonsters van laboratoriumexperimenten en veldcampagnes onderzocht. Belangrijke ongekende verbindingen worden structureel gekarakteriseerd met massaspectrometrie. Er zal worden gepoogd geschikte bronprofielen te construeren voor brontoewijzing. Voor doelstelling (3) zullen deeltjesfase indicatorverbindigen worden aangewend voor de kwantitatieve bepaling van de bijdrage van de SOA van isopreen en andere BVOC’s tot de OC en de PM. Daarnaast zal de bijdrage van biomassaverbranding en, zo mogelijk, ook deze van primaire biologische aërosolen worden bepaald.
Aan projectvalorisatie wordt gedaan via bijeenkomsten van (en E-mail correspondentie met) het Opvolgingscomité en workshops (de laatste samen met IBOOT), het schrijven van voortgangsrapporten en wetenschappelijke publicaties, mededelingen op conferenties en bijdragen tot activiteiten georganiseerd binnen SSD en door internationale programma’s.
Interactie tussen de verschillende partners
Het project heeft 4 Werkpakketten (WP’s). WP1, over doelstelling (1), is het meest uitgebreid. Laboratoriumexperimenten met smogkamers worden uitgevoerd door P2 en C (zie verder voor details over de partners) in nauwe samenwerking met Caltech en US EPA; in andere laboratoriumexperimenten wordt gebruik gemaakt van de plantengroeikamers van P3 en het werk wordt samen met P2 en C verricht. Verschillende gemeenschappelijke veldexperimenten gaan door: er was een meetcampagne in de zomer 2006 in K-puszta (Hongarije); alle 4 partners werkten nauw samen op de site, ze doen dit ook in verschillende data-analysen, en de analyse van de aërosolmonsters is een gezamenlijke activiteit van C en P2; het werk in een bos in Brasschaat is een samenwerking van P3, P2 en C; en dat in Hyytiälä (Finland) wordt gemeenschappelijk uitgevoerd door P4, P2 en C. Data analysen en interpretatie is gezamenlijk werk van de betrokken partners. De modellering wordt uitgevoerd door P4 (en ook binnen IBOOT), maar met experimentele data input van alle partners.
WP2, over doelstelling (2), is een gezamenlijke activiteit van P2 en C en WP3, over doelstelling (3), zal worden uitgevoerd door C and P2, met bijdrage van P4. Alle partners werken nauw samen voor WP4, Valorisatie-activiteiten.
Band met Internationale Programma’s
Het project behandelt vragen van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en draagt bij tot de doelstellingen en werkplan van (en heeft links met) het European Network for Atmospheric Composition Change (ACCENT), de European Science Foundation (ESF) programma’s Volatile Organic Compounds in the Biosphere-Atmosphere System (VOCBAS) en verschillende International Geosphere and Biosphere Programme (IGBP) projecten, zoals de Integrated Land Ecosystem - Atmosphere Processes Study (iLEAPS), International Global Atmospheric Chemistry (IGAC) en Surface-Ocean-Lower Atmosphere Study (SOLAS). Het project houdt nauwe internationale samenwerking in met de University of Helsinki (niet-Belgische partner in het project), met de teams van Prof. J.H. Seinfeld van het California Institute of Technology en van Dr. T. Kleindienst van de US EPA en met teams van Hongarije, Oostenrijk, Finland, Frankrijk, Duitsland en Griekenland.
Verwachte resultaten en/of producten
Ze omvatten verschillende chemische data sets, resultaten van data analyses/interpretatie, modellering van fijne deeltjes en biogene aërosol vorming en groei, nieuwe deeltjesfase oxidatieproducten van BVOC’s bruikbaar voor brontoewijzing, inschatting van de bijdrage van BVOC’s tot het organisch aërosol, rapporten van de workshops, publicaties met peer review, mededelingen op conferenties, een Website en een CD met data sets en lijst van publicaties.
Partners
Activiteiten
De Coördinator heeft meer dan 30 jaar ervaring in fysico-chemische aërosolkarakterisering en hij is/was coördinator, promotor of contractor van verschillende nationale en EC projecten. Zijn team heeft ruime ervaring met intensieve veldcampagnes.
Partner 2 is expert in massaspectrometrie. Zij werkt op de gedetailleerde organische karakterisering van atmosferische aërosolen, wat een essentieel complement is van het werk van de coördinator.
Partner 3 is expert in de ecosysteem koolstofcyclus. Hij draagt bij met plantengroeikamers, coördineren van het werk in Brasschaat en metingen voor BVOC’s en hun vluchtige oxidatieproducten.
Onder de voornaamste onderwerpen van Partner 4 zijn aërosoldynamica, vorming en groei van atmosferische aërosoldeeltjes en bos-atmosfeer interacties. Zijn team heeft expertise in fysische aërosolmetingen en in aërosolmodellering.
Contact Informatie
Website van het project: http://www.analchem.ugent.be/BIOSOL
Coördinator
Willy Maenhaut
Universiteit Gent (UGent)
Vakgroep Analytische Chemie, Instituut voor Nucleaire Wetenschappen
Proeftuinstraat 86
B-9000 Gent
Tel: +32-(0)9 264.65.96
Fax: +32-(0)9 264.66.99
Willy.Maenhaut@UGent.be
Magda Claeys
Universiteit Antwerpen (UA) (Campus Drie Eiken)
Department Farmaceutische Wetenschappen
Universiteitsplein 1
B-2610 Antwerpen
Tel: +32-(0)3-820.27.07
Fax: +32-(0)3-820.27.34
magda.claeys@ua.ac.be
Ivan JANSSENS
Universiteit Antwerpen (UA) (Campus Drie Eiken)
Department Biologie, Onderzoeksgroepen: Ecosysteembeheer en Planten- en Vegetatie-ecologie
Universiteitsplein 1
B-2610 Antwerpen
Tel: +32-(0)3-820.22.55
Fax: +32-(0)3-820.22.71
ivan.janssens@ua.ac.be
Markku Kulmala
University of Helsinki (UHEL),
Department of Physical Sciences, Division of Atmospheric Sciences,
P.O. Box 64 (Gustaf Hällstömin katu 2)
FIN-00014 University of Helsinki,
Helsinki, Finland
Tel: +358-9-19150756
Fax: +358-9-19150860
markku.kulmala@helsinki.fi
Opvolgingscomité
Er zijn 7 leden (instellingen) in het Opvolgingscomité; 3 zijn van België en de overige 4 zijn van andere Europese landen:
Bob Nieuwejaers en Mirka VAN DER ELST, Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie (LNE), Brussel,
Edward Roekens, Jordy VERCAUTEREN en Leen VERLINDEN, Vlaamse Milieumaatschappij (VMM), Antwerpen,
Crist Amelynck, Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie (BIRA-IASB), Brussel,
Maria Kanakidou, University of Crete, Heraklion, Griekenland,
Hartmut Herrmann, Leibniz Institute for Tropospheric Research, Leipzig, Duitsland,
Veli-Matti Kerminen, Finnish Meteorological Institute (FMI), Helsinki, Finland,
Hans Puxbaum, Vienna University of Technology, Vienna, Oostenrijk.
Formation mechanisms, marker compounds and source apportionment for biogenic atmospheric aerosols (BIOSOL) : final report (phase 1)
Brussels : Belgian Science Policy, 2008 (SP1929)
[Om te downloaden]
Vormingsmechanismen, merkerverbindingen en brontoewijzing voor Biogene atmosferische aërosolen (fase 1) : samenvatting
Brussel : Federale Wetenschapsbeleid, 2009 (SP2008)
[Om te downloaden]
Mécanismes de formation, composés marqueurs et attribution des sources des aerSOLs atmosphériques d'origine BIOgène (phase 1) : résumé
Bruxelles : Politique Scientifique fédérale, 2009 (SP2009)
[Om te downloaden]
Formation mechanisms, marker compounds and source apportionment for biogenic atmospheric aerosols (BIOSOL) phase 1 : summary
Brussels : Federal Science Policy, 2009 (SP2010)
[Om te downloaden]
Formation mechanisms, marker compounds and source apportionment for biogenic atmospheric aerosols (BIOSOL) : final report
Maenhaut, Willy - Claeys, Magda - Janssens, Ivan ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2011 (SP2299)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
Mécanismes de formation, composés marqueurs et attribution des sources des aerSOLs atmosphériques d'origine BIOgène : résumé des résultats
Bruxelles : Politique scientifique fédérale, 2011 (SP2337)
[Om te downloaden]
Vormingsmechanismen, merkerverbindingen en brontoewijzing voor BIOgene atmosferische aëroSOLen : samenvatting van de resultaten
Brussel: Federaal Wetenschapsbeleid, 2011 (SP2338)
[Om te downloaden]
Formation mechanisms, marker compounds and source apportionment for biogenic atmospheric aerosols (BIOSOL) : summary of the results
Brussels : Federal Science Policy, 2011 (SP2339)
[Om te downloaden]
