Laser til måling af isotopsammensætning i lattergas

Projektet støtter et samarbejde mellem IGN og GEUS med henblik på at indkøbe et avanceret laserinstrument til bestemmelse af isotopsammensætning i lattergas.

Lattergas (N2O) er en drivhusgas, der bidrager ca. 6 % til den menneskabte klimaforandring, og er samtidig en af de mest betydende ozonnedbrydende stoffer udledt til atmosfæren de seneste årtier.

Ca. 50 % af al N2O kommer fra menneskelig aktivitet, især landbrug, men generelt har vi dårlig viden om størrelsen af forskellige kilder til N2O. Globale modeller for N2O-udledning og -omsætning antyder tilstedeværet af ukendte eller underestimerede kilder til N2O.

Jordbundens bakterier udgør en vigtig kilde til N2O-produktion i terrestriske økosystemer, men også andre processer bidrager. I et nyt studie har forskere fra KU vist, at N2O også dannes ved fotokemiske processer i naturen, hvilket kan udgøre et væsentligt bidrag til drivhusgasbalancen. Lattergas kan også dannes ved kemiske og biologiske processer i dybereliggende grundvandsmagasiner, men bidraget fra disse processer til udledning af N2O kendes ikke.

Flere forskningsprojekter på IGN og GEUS har derfor til formål at studere de klimatiske og menneskabte processer, der bidrager til økosystemers N2O-omsætning i overfladenære (fx. Cenperm og UVWarm) og dybereliggende (fx. rOPEN og MapField) jordbundshorisonter.

Med det nye instrument vil vi få adgang til at gennemføre analyser på N2O-molekylernes koncentration og isotopsammensætning med en høj præcisions- og reproducérbarhed, en afgørende forudsætning for at kunne besvare de fundamentale forskningsspørgsmål.

Det nye instrument vil give et væsentligt løft til GeoCenterets laboratoriekapacitet og øge muligheden for at demonstrere og uddanne studerende og unge forskere i brug af moderne geokemiske isotopmetoder.

Projektleder

Per Ambus
Department of Geosciences and Natural Resource Management, University of Copenhagen

E-mail: peam@ign.ku.dk

Projektdeltagere

Per Ambus, Jens Aamand, Other groups or projects within the GeoCenter


Projektperiode

2019 – 2020

Nitrous Oxide Concentration and Isotope Analyzer

This project supports a joint collaboration between IGN and GEUS to acquire the new state-of-the-art ‘Nitrous Oxide Concentration and Isotope Analyzer’.

Nitrous oxide (N2O) is contributing approx. 6 % to anthropogenic climate forcing and has been the dominant ozone-depleting substance emitted in the 21st century. About 50 % of all N2O is caused by human activities, notably agriculture, but sources generally remain poorly known, and global models suggest the presence of underestimated N2O sources. Microbial activity in soil commonly explain terrestrial N2O production, but several other weakly described processes may also be involved in N2O cycling.

A recent discovery by scientists from University of Copenhagen suggests that photochemical processes has a significant contribution to global N2O emissions. Also, secondary emissions from groundwater aquifers is a potential source to N2O, but the mechanisms and strength are poorly described and imperfectly encountered in greenhouse gas inventories.

Hence, central themes in IGN and GEUS research platforms include analysis of N2O turnover in surface (e.g. Cenperm and UVWarm) and aquifer (e.g. rOPEN and MapField) settings in relation to climatic and anthropogenic impacts.

The new instrument will enable unprecedented isotope based, more precise and less labour-intensive analytical capacity to find answers to these compelling research questions. It will significantly improve the GeoCenter analytical platform and, increase our ability to educate and train students and young career scientists in state-of-the-art isotope geochemistry.