Primary biological aerosol particles at the Amazon Tall Tower Observatory : inventory and vertical distribution

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Cybelli Gonçalves Gregório, 1984-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/56905
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Ricardo H. M. Godoi
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spelling Barbosa, Cybelli Gonçalves Gregório, 1984-Taylor, Philip EarlUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalGodoi, Ricardo Henrique Moreton2019-01-10T17:14:15Z2019-01-10T17:14:15Z2018https://hdl.handle.net/1884/56905Orientador: Prof. Dr. Ricardo H. M. GodoiCoorientador: Dr. Philip E. TaylorTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 23/05/2018Inclui referênciasResumo: Partículas de aerossol biológicas primárias (primary biological aerosol particles - PBAP) são essenciais como fonte de nutriente e na dispersão de material reprodutivo. Pólens e esporos de fungos são considerados potenciais núcleos gigantes de condensação de nuvens sobre florestas tropicais. Portanto, eles provavelmente influenciam nos processos de precipitação em escala local e regional. A distribuição vertical de partículas grossas sobre a floresta foi analisada utilizando medições na Torre Alta de Observação da Amazônia (Amazon Tall Tower Observatory - ATTO), no Brasil. Esta é a primeira caracterização de dispersão e transporte vertical de bioaerossóis atmosféricos até 300 m de altura para a Amazônia central. Campanhas de amostragem foram conduzidas durante ambas as estações, seca e chuvosa, de 2015 a 2017. Um amostrador volumétrico de esporos (tipo Hirst) foi utilizado para coletar partículas na torre a 25, 40, 60, 80 e 300 metros de altura acima do nível do solo. As amostras foram imageadas com microscopia ótica e a série temporal de abundância de bioaerossol foi obtida baseada na classificação, quantificação e identificação morfológica. Grãos de pólen, esporos de fungos e ferns, e resíduos da copa como fragmentos de folhas e insetos, ceras e glândulas de plantas, decresceram em abundância da copa (30 a 35 m) até 300 m de altura. Precipitação, umidade relativa e direção e velocidade do vento tiveram uma forte influência na distribuição vertical dessas PBAP. Partículas de pólen foram encontradas na faixa de tamanho de 10 a 95 ?m, com maior frequência de 10 a 30 ?m. Grandes grãos de pólen estavam ausentes bem acima da copa, exceto durante eventos de tempestade. Pólens acima da copa raramente apareceram rompidos. A baixa precipitação através da estação seca de 2015, registrada durante um evento de El Niño, foi correlacionado com um acréscimo no número de PBAP suspensos, devido ao aumento na emissão e/ou decréscimo na remoção proporcionada pela chuva. Para 60 e 80 m, houveram diferenças significativas (p-valor<0,01) entre concentrações de pólen e fungos de dia e a noite. A composição relativa de PBAP é similar ao longo do ano, apesar das diferenças de altura e estação. Fora de eventos de tempestade, aerossóis primários grossos mensurados, especialmente pólens maiores que 10 ?m de diâmetro, podem geralmente sofrer menos arrastamento atmosférico e ter menos influência nos processos atmosféricos. Palavras-chave: Partículas de aerossol biológicas primárias, polén, distribuição vertical, Torre Alta de Observação da Amazônia, Amazônia.Abstract: Primary biological aerosol particles (PBAP) are essential as a nutrient source and for dispersal of reproductive material. Pollen and fungal spores are considered potential giant cloud condensation nuclei over tropical rainforests. Thus, they likely influence local and regional scale precipitation processes. The vertical distribution of coarse particles above the rainforest was analysed using tower-based measurements at the Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) in Brazil. This is the first characterization of airborne bioaerosol emission and vertical transport up to 300 m height for the central Amazon. Sampling campaigns were conducted during both the wet and dry seasons from 2015 to 2017. A Recording Volumetric Spore Sampler (Hirst-type) was used to collect particles on the tower at heights of 25, 40, 60, 80 and 300 m above ground level. Samples were imaged with optical microscopy, and time series of bioaerosol abundance were obtained based on morphological classification, quantification and identification. Pollen grains, fungal spores, fern spores and canopy debris, such as leaf and insect fragments, as well as plant waxes and glands, decreased in abundance from the canopy (around 30~35 m) to 300 m height. Precipitation, relative humidity, and wind direction and speed had a strong influence on the vertical distribution of those PBAP. Pollen particles were found in the size range of 10 to 95 ?m, with higher frequency from 10 to 30 ?m. Large pollen grains were absent high above the canopy except during some thunderstorm events. Pollen above the canopy rarely appeared ruptured. The low rainfall across the 2015 dry season, recorded during an El Niño event, correlated with an increased number of suspended PBAP, due to an increased emission and/or decreased rain-related scavenging. For 60 and 80m, there were significant (p-value<0.01) differences between day and night concentrations of pollen and fungi. The relative PBAP composition is similar throughout the year, despite season and height difference. Outside of storm events, measured coarse primary aerosols, especially pollen larger than 10 ?m in diameter, might generally undergo less atmospheric entrainment and have less influence on atmospheric processes. Key-words: primary biological aerosol particles (PBAP), pollen, vertical distribution, Amazon Tall Tower Observatory (ATTO), Amazon.134 p. : il. (algumas color.), tabs.application/pdfAerossóisRecursos HídricosFungosPolenTesesPrimary biological aerosol particles at the Amazon Tall Tower Observatory : inventory and vertical distributioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - CYBELLI GONCALVES GREGORIO BARBOSA.pdfapplication/pdf10122841https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/56905/1/R%20-%20T%20-%20CYBELLI%20GONCALVES%20GREGORIO%20BARBOSA.pdfec5ae5a081de1cb7c3ca77cbeb76dbeeMD51open access1884/569052019-01-10 15:14:15.543open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/56905Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-01-10T17:14:15Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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