First Measurements of Biogenic Hydrocarbons in Air in a Tropical Cloudy Forest, Monteverde, Costa Rica

Abstract

Measurements of biogenic hydrocarbons in ambient air were carried out during 2008 in a cloud y tropical forest in Monteverde, Costa Rica. Isoprene, α-pinene, β-pinene, 3-carene, d-limonene and γ-terpinene were sampled by adsorption cartridges filled with graphitized carbon and Tenax TA and analyzed by GC-FID. Parallelsamples were collected using 2 liters canisters and analyzed by GC-MS. In situ ozone measurements were done by using a UV absorption instrument. Increasing mixing ratios of isoprene, rel ated to photosynthetic activity and ambient temperature, were observed during the morning and afternoon hours. Maximum isoprene’s mixing ratio reached 30 ppbv in March. An increment in the emissions of mon oterpenes during high humidity periods and after rain events was also observed. Average mixing ratios of monoterpenes were between 0.3 and 3 ppbv. During the dry season (December to April), most abundant hydrocarbons were isoprene and d-limonene, whereas in the rainy season (May to November) isoprene a nd α-pinene were dominant. Hydrocarbons mixing ratios were used to estimate the OH and NO3 densitie s. Average OH density was calculated in (4.87 ± 0.17) × 106 mol/cm3. Average NO3 density was calcul ated in (1.39 ± 0.09) × 108 mol/cm3. Average O3 mixing ratio was 30.9 ppbv.Las mediciones de hidrocarburos biogénicos en el aire ambiente se llevaron a cabo durante 2008 en un bosque tropical nuboso en Monteverde, Costa Rica. Se tomaron muestras de isopreno, α-pineno, β-pineno, 3-careno, d-limoneno y γ-terpineno mediante cartuchos de adsorción rellenos de carbón grafitizado y Tenax TA y se analizaron por GC-FID. Paralelamente, se recogieron muestras utilizando bidones de 2 litros y se analizaron por GC-MS. Las mediciones de ozono in situ se realizaron mediante un instrumento de absorción UV. Durante las horas de la mañana y de la tarde se observaron proporciones crecientes de isopreno en relación con la actividad fotosintética y la temperatura ambiente. La relación de mezcla máxima del isopreno alcanzó 30 ppbv en marzo. También se observó un aumento de las emisiones de monoterpenos durante los periodos de alta humedad y después de las lluvias. Las proporciones medias de mezcla de monoterpenos se situaron entre 0,3 y 3 ppbv. Durante la estación seca (de diciembre a abril), los hidrocarburos más abundantes fueron el isopreno y el d-limoneno, mientras que en la estación lluviosa (de mayo a noviembre) dominaron el isopreno y el α-pineno. Las proporciones de mezcla de hidrocarburos se utilizaron para estimar las densidades de OH y NO3. La densidad media de OH se calculó en (4,87 ± 0,17) × 106 mol/cm3. La densidad media del NO3 se calculó en (1,39 ± 0,09) × 108 mol/cm3. La proporción media de mezcla de O3 fue de 30,9 ppbv.