Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Driftstörningar
Just nu har vi driftstörningar på sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-6th-edition.csl
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Listening to air–water gas exchange in running waters
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. (Arcum)ORCID-id: 0000-0003-0747-3524
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. (Arcum)ORCID-id: 0000-0001-5730-0694
2019 (Engelska)Ingår i: Limnology and Oceanography: Methods, E-ISSN 1541-5856, Vol. 17, nr 7, s. 395-414Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Air–water gas exchange velocities (k) are critical components of many biogeochemical and ecological process studies in aquatic systems. However, their high spatiotemporal variability is difficult to capture with traditional methods, especially in turbulent flow. Here, we investigate the potential of sound spectral analysis to infer k in running waters, based on the rationale that both turbulence and entrained bubbles drive gas exchange and cause a characteristic sound. We explored the relationship between k and sound spectral properties using laboratory experiments and field observations under a wide range of turbulence and bubble conditions. We estimated k using flux chamber measurements of CO2 exchange and recorded sound above and below the water surface by microphones and hydrophones, respectively. We found a strong influence of turbulence and bubbles on sound pressure levels (SPLs) at octave bands of 31.5 Hz and 1000 Hz, respectively. The difference in SPLs at these bands and background noise bands showed a linear correlation with k both in the laboratory (R2 = 0.93–0.99) and in the field (median R2 = 0.42–0.90). Underwater sound indices outperformed aerial sound indices in general, and indices based on hydraulic parameters in particular, in turbulent and bubbly surface flow. The results highlight the unique potential of acoustic techniques to predict k, isolate mechanisms, and improve the spatiotemporal coverage of k estimates in bubbly flow.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Association for the Sciences of Limnology and Oceanography , 2019. Vol. 17, nr 7, s. 395-414
Nationell ämneskategori
Geofysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-160885DOI: 10.1002/lom3.10321ISI: 000475817700002Scopus ID: 2-s2.0-85067657559OAI: oai:DiVA.org:umu-160885DiVA, id: diva2:1330432
Anmärkning

Errata: Klaus, M., Geibrink, E., Hotchkiss, E.R. and Karlsson, J., Corrigendum: Listening to air‐water gas exchange in running waters. Limnol Oceanogr Methods, 2021:19:159. DOI: 10.1002/lom3.10407

Tillgänglig från: 2019-06-25 Skapad: 2019-06-25 Senast uppdaterad: 2023-02-03Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Klaus, MarcusGeibrink, ErikKarlsson, Jan

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Klaus, MarcusGeibrink, ErikKarlsson, Jan
Av organisationen
Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap
I samma tidskrift
Limnology and Oceanography: Methods
Geofysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 384 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-6th-edition.csl
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf