Gli impatti dell’inquinamento atmosferico sugli ecosistemi naturali e antropici. ENEA, 23-24/01/2014
Silvano Fares*
*Laboratorio di ecofisiologia e biometeorologia del CRA-RPS
web: http://rps.entecra.it/staff_member_17
Anthropogenic
Pollution
Sunlight
NO2
NOO3
O3HO2RO2
hv
VOC Emission & Deposition
Oak forest in Castelporziano, central Italy. Photo by S. Fares
Wet & Dry Deposition
Ozone deposition processes, BVOC fluxes
and the interactions with the photochemical
cycle which leads to ozone formation in a
Mediterranean forest Ecosystem
Interazioni tra ecosistemi forestali mediterranei ed inquinamento urbano:
Rimozione di inquinanti dell’aria e impatto sull’assimilazione di carbonio
Outline:
Cosa lega l’assorbimento di inquinanti, i BVOC e la fisiologia della pianta?
INTRODUZIONE
CASI di STUDIO
Misure sperimentali: dalla
foglia all`ecosistema
Attività modellistica
Tower-
based
micromet.
systems
Spatial scale
leaf Canopy Landscape Regional/global
Enclosure
systems
Aircraft
based
microm.
systems
Mass
balance:
ambient
concentration
and inverse
modeling
L’ozono si forma a partire da reazioni
fotochimiche in cui prendono parte NOx
, VOC e radicali OH
La fotochimica porta alla formazione di ozono
Aerosol e particolato: risultato di emissioni primarie e chimica
atmosferica
San Francisco, California, USA
Sao Paolo, Brazil
Mexico City, Mexico
Beijing, China
Rome, Italy
Ozono in bassa troposfera: una crescente minaccia per le
piante
L`ozono della stratosfera protegge la vita
sulla terra dai dannosi raggi ultravioletti
(UV)
L`ozono nella troposfera e` dannoso!
Ossidante per gli esseri viventi, gas a
effetto serra
EPA (2010)
1. Deposizione stomatica. L`ozono viene rimosso quando entra attraverso le aperture stomatiche, ma provoca danno!
O3 uptake
2. Deposizione su suolo e cuticole. Processo di adsorbimento
O3
O3
O3
3. Chimica in fase gassosa. Reazione tra ozono e BVOC
O3 O3 O3
“deposizione non-stomatica”
Ruolo delle piante nel rimuovere ozono
• I regolamenti dettati dalla UE volti a stabilire livelli critici di ozono per le piante, si
basano per lo piu` su stime di esposizione cumulata rispetto una concentrazione
soglia (es AOT40, SUM0)
• Negli ultimi anni stiamo acquisendo la
consapevolezza che una stima di
flusso stomatico accumulato e` un
parametro piu` idoneo rispetto alle
concentrazioni atmosferiche, poichè
include l`analisi della fisiologia della
pianta e i diversi fattori ambientali che
regolano l`uptake di ozono
Oggetto del meeting ICP vegetation la
prossima settimana…
Regolamenti UE: UNECE-ICP International Cooperative Programme on Modelling
and Mapping of Critical Loads and Levels and Air Pollution Effects, Risks and
Trends
Biogenic (BVOC)
1- 10 %
L`emissione di BVOC da parte delle piante
La pianta “ricicla” carbonio fissato fotosinteticamente riemettendolo in atmosfera in forma di VOC
Suolo
Atmosfera
+O3, NO3, OH
Interazioni con altri
organismi
Pianta
difesa della pianta
Ecosistema
VOC + NOx Ozono
I BVOC come componenti chiave nelle interazioni biosfera-atmosfera
VOC + Ozono O2 + VOC(RH)
Messaggi chimici nel
suolo, difesa da patogeni
Misura dei flussi di CO2, H2O, ozono, PM, NOx, VOC
e attività modellistica, principali interrogativi:
3. Possiamo stimare il danno da ozono sulla vegetazione attraverso tecniche
non distruttive?
1. Possiamo quantificare la quantità di inquinanti rimossi dalla vegetazione
urbana?
2. Possiamo prevedere questo fenomeno con modelli di deposizione?
4. Qual è l’effetto dell’emissione di VOC sulla chimica dell’atmosfera dei paesi
Mediterranei?
~ 6000 ha, 25 km from Rome
downtown
Anthropogenic
Pollution
Sunlight
NO2
NOO3
O3HO2RO2
hv
VOC Emission & Deposition
Oak forest in Castelporziano, central Italy. Photo by S. Fares
Wet & Dry Deposition
Ozone deposition processes, BVOC fluxes
and the interactions with the photochemical
cycle which leads to ozone formation in a
Mediterranean forest Ecosystem
I siti sperimentali all’interno della tenuta Presidenziale di
Castelporziano
Da gennaio 2012, nel sito sperimentale oltre ai
flussi di CO2, H2O, e CH4, vengono misurati i
seguenti parametri:
Precipitazione, PAR, Radiazione netta, Radiazione
solare incidente, direzione e intensità del vento,
temperatura ed umidità dell’aria e del suolo, flusso
di calore nel suolo, bagnatura fogliare,
concentrazione e flussi di VOC, ozono e ossidi di
azoto.
PTR-MS
Sample
Air inlet
O3 O3
O3
CO2,
H2O
Il flusso verticale viene misurato dalla covarianza tra la
componente verticale della velocita` del vento e la
concentrazione del gas in esame (ozone, CO2, H2O, BVOC),
con frequenza delle osservazioni ~ 10 al secondo!
Il flusso e` il calcolo dello scambio di energia e
materia in un ecosistema
10 m
8.9 m
7.8 m
6.8 m
EC 1
CO2, O3 fast sensors
Metodologia: Eddy covariance
'' XwX
Misure in continuo dei flussi di CO2 e acqua
L’acqua viene rilasciata in atmosfera nel
processo di evaporazione, CO2 viene
immagazzinata grazie alla fotosintesi nella
misura di 600 g C m-2 annuo!
Concentrazione & flussi di ozono
Emissione di precursori, temperatura e dinamiche di espansione
del boundary layer portano al raggiungimento di alte concentrazioni
di ozono nel primo pomeriggio
Flussi di ozono più elevati nelle ore centrali della giornata, annualmente vengono
rimossi fino a 6 g O3 m-2.
Il calcolo del flusso stomatico di ozono: applicazione della
Pennman-Monteith equation
0 5 10 15 20-8
-6
-4
-2
0
Ozone fluxes
nm
ol m
-2 s
-1
Hour of day
Total warm days
Total cold days
Stomatal warm days
Stomatal cold days
)(
)()( 0
stoba
msp
RRR
zeTecE
sto
sto
R
OstomaticoFlusso 3_
L’approccio moltiplicativo di Jarvis, modello empirico per calcolare
la conduttanza stomatica
)}**(,max{*** minmax SWPVPDtemplightphenolsto ffffffgGDOSE
Fares et al. Atmospheric
Environment 2013
)3(*3 concOGFluxODOSEsto
L’approccio meccanicistico di Ball-Berry
0
**G
Ca
RHAmGstoBB
02
*)exp(*G
Ca
ARHbaGstoB
La relazione tra RH e G è espressa dal
coefficiente m (=f(H)), qui formulato a partire
dalle misure di flussi in campo
G0 and m (=7) from leaf-level measurements; A = GPP
Ca= measured at canopy level
A
GCa
AqqLv
FCaHf
aTsata
LE
a
0
)( *)(****
*)(
Fares et al.
Atm. Env.
2013
18
Concentrazione e flussi di altri gas traccia
Turbulence and leaf uptake maximize fluxes during the central hours of the day
Methane emissions from soil
Deposizione di
inquinanti
Stima
Misure in campo
Misure in
laboratorio
• Validazione del modello UFORE-D grazie a risultati di deposizione misurata in
campo e in laboratorio
• Parametrizzazione del modello inserendo parametri sul clima dell’area di studio
• Valutare le specie più idonee per l’utilizzo in urban forestry
MODELLI assimilano risultati dal campo e di laboratorio per prevedere
rimozione degli inquinanti nelle aree urbane
• Species investigated Ailanthus altissima Cupressus sempervirens Pinus pinea Populus x euramericana Quercus cerris Quercus ilex Quercus pubescens Tilia cordata Ulmus minor
• Ozone concentration 100, 200, 300 ppb
IRGA = INFRARED GAS
ANALYZER
(∆ CO₂, ∆ H₂O)
IN = CUVETTE INLET
OUT = CUVETTE OUTLET
Esperimenti in laboratorio: test delle performances fotosintetiche e
rimozione di inquinanti da parte delle principali specie arbore Mediterranee
Zero
Air
Generator
O3
Generator
Cuvette 1
Cuvette 2
GC-MS
PTR-MS
O3
Detector
Licor
(CO2/H2O)CO2
Cylinder
PTR-MS
O3
Detector
L
outinX
A
XXF
F=air Flux
AL=Leaf Area
X = Concentration of CO2, Water,
ozone
Ranking delle principali specie utilizzate nell’Urban Forestry in area
Mediterranea secondo la potenzialità di rimozione di ozono
Validazione del modello con dati rilevati in campo
CASTEL PORZIANO ESTATE
Modelled vs measured ozone fluxes in Castelporziano
Conclusioni parziali relative ai quesiti 1 e 2:
• Le foreste Mediterranee possono rappresentare un sink
attivo di ozono
• Gli stomi rivestono un ruolo importante nella deposizione,
sebbene il loro contributo è spesso minore rispetto alle
deposizioni di natura non-stomatica.
• Modelli empirici e meccanicistici, come Jarvis e Ball-Berry si
sono rivelati validi ma solo se parametrizzati con dati reali
raccolti in campo
3. Possiamo utilizzare i dati raccolti con Eddy Covariance per
stimare i danni da ozono sull’assorbimento di carbonio?
• Lo scopo delle ricerche è dimostrare che l’ozono provoca una diminuzione della
GPP-Gross Primary Productivity, utilizzando flussi di carbonio e deposizione
stomatica di ozono.
• Per questo studio, oltre che ad utilizzare la serie di dati raccolti finora a
Castelporziano, sono stati utilizzati dati raccolti in California in una pineta (Pinus
ponderosa) e un aranceto. Le tre aree sono caratterizzate da un clima
mediterraneo con alti livelli di ozono.
• Abbiamo messo in relazione i flussi di carbonio con la deposizione di ozono
utilizzando metodi statistici tradizionali e wavelet analysis.
Piantagione di Pinus ponderosa, 7 anni di misure
Spesso le massime correlazioni temporali sono state osservate a bassi livelli di GPP,
prima indicazione che l’ozono può avere un effetto…
Correlazione temporale tra GPP e conc. di ozono
Correlazione temporale tra GPP e dep. di ozono
La wavelet coherence analysis mostra che a scala giornaliera le frequenze
della GPP, concentrazione di ozono e deposizione stomatica sono in fase
Fares et
al. Global
Change
Biol. 2013
Piantagione di arance, 1 anno di misure
Correlazione temporale tra GPP e conc. di ozono
Correlazione temporale tra GPP e dep. di ozono
La wavelet coherence analysis mostra che a scala giornaliera le frequenze
della GPP, concentrazione di ozono e deposizione stomatica sono in fase
Bosco misto a Castelporziano, 3 mesi di misure
Correlazione temporale tra GPP e conc. di ozono
Correlazione temporale tra GPP e dep. di ozono
A Castelporziano correlazioni temporali visibili solo nel periodo caldo
La wavelet coherence analysis mostra che a scala giornaliera le frequenze
della GPP, concentrazione di ozono e deposizione stomatica sono in fase
All’aumentare delle concentrazione di ozono, diminuisce la pendenza della relazione
tra GPP e conduttanza stomatica = l’ozono diminuisce l’efficienza fotosintetica!
Fares et
al. Global
Change
Biol. 2013
Uso di statistica regressiva: modello lineare di GPP con predittori corrispondenti alle
principali variabili ambientali, concentrazione e deposizione stomatica di ozono
Y = b1P + b2Q + b3R + ….
Nel modello 4,
che include la
deposizione
stomatica di
ozono,
l’importanza
è altissima,
facendo
pensare che
l’ozono che
penetra
attraverso gli
stomi
diminuisce la
GPP fino al
17%
Case 1Predictors beta multiple R 2 F total beta multiple R 2 F total beta multiple R 2 F total
PAR (umolm -2 s -1 ) -0.722 0.489 46407.180 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.431 0.098 470.028 Soil moisture (%) -0.414 0.115 176.796
VPD (kpa) 0.457 0.492 210.360 VPD (kpa) 0.493 0.156 299.663 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.438 0.209 159.452
Ta ( o C) -0.350 0.499 680.680 Ta ( o C) -0.236 0.162 29.010 VPD (kpa) 0.089 0.215 10.667
Soil moisture (%) 0.087 0.502 320.310 Soil moisture (%) -0.035 0.163 6.161 Ta ( o C) 0.081 0.217 3.257
R-square 0.5 0.17 0.22
slope 0.86 0.74 0.77
df 48399 4338 1351
F 12198 211 94
Case 2
ET (mmolm -2 s -1 ) -0.469 0.483 27355.570 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.253 0.098 470.028 Soil moisture (%) -0.331 0.115 176.796
PAR (umolm -2 s -1 ) -0.308 0.542 3771.650 VPD (kpa) 0.352 0.156 299.663 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.239 0.214 169.705
Soil moisture (%) 0.072 0.546 213.980 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.438 0.234 440.230 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.323 0.233 32.896
VPD (kpa) 0.375 0.547 71.590 Ta ( o C) 0.115 0.235 5.738 VPD (kpa) 0.126 0.245 21.623
Ta ( o C) -0.352 0.551 312.320 Soil moisture (%) 0.032 0.236 5.394 Ta ( o C) 0.121 0.249 7.515
R-square 0.55 0.24 0.25
slope 0.88 0.76 0.78
df 29254 4338 1356
F 7192 267 89.52
Case 3
ET (mmolm -2 s -1 ) -0.469 0.483 27355.570 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.254 0.098 471.990 Soil moisture (%) -0.331 0.115 176.796
PAR (umolm -2 s -1 ) -0.308 0.542 3771.650 VPD (kpa) 0.277 0.156 298.684 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.239 0.214 169.705
Soil moisture (%) 0.072 0.546 213.980 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.453 0.234 441.996 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.323 0.233 32.896
VPD (kpa) 0.375 0.547 71.590 [O 3 ] (ppb) 0.106 0.237 14.196 VPD(kpa) 0.126 0.245 21.623
Ta ( o C) -0.352 0.551 312.320 Ta ( o C) 0.103 0.238 4.598 Ta ( o C) 0.121 0.249 7.515
[O 3 ] (ppb) n.s. n.s. n.s. Soil moisture (%) 0.026002 0.238265 3.5346 [O 3 ] (ppb) n.s. n.s. n.s.
R-square 0.55 0.24 0.25
slope 0.88 0.76 0.78
df 29254 4332 1350
F 7192 225.84 90
Case 4ET (mmolm -2 s -1 ) -0.730 0.473 21686.430 G O3 (m s -1 ) 0.053 0.085 272.181 G O3 (m s -1 ) -0.347 0.240 422.360
G O3 (m s -1 ) 0.271 0.525 2639.770 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.203 0.152 235.276 Soil moisture (%) -0.258 0.293 100.616
PAR (umolm -2 s -1 ) -0.242 0.540 813.270 VPD (kpa) 0.385 0.180 99.428 PAR (umolm -2 s -1 ) -0.199 0.308 28.848
VPD (kpa) 0.252 0.548 446.420 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.461 0.225 168.336 Ta ( o C) 0.134 0.314 10.790
Soil moisture (%) 0.062 0.551 131.650 Ta ( o C) 0.048 0.226 6.805 ET (mmolm -2 s -1 ) -0.056 0.315 2.796
Ta ( o C) -0.082 0.551065 12.11 Soil moisture (%) 0.143966 0.227684 4.8459 VPD (kpa) n.s. n.s n.s
R-square 0.55 0.23 0.315
slope 0.89 0.79 0.79
df 24184 2937 1332
F 4947 144 153
Blodgett Lindcove Castelporziano
Conclusioni parziali relative al quesito 3:
• I dati di assorbimento di Carbonio (GPP) e ozono acquisiti presso 3 siti con clima
Mediterraneo esposti a concentrazioni fitotossiche di ozono troposferico si sono
rivelati utili al fine di comprendere l’effetto limitante dell’ozono sulla vegetazione,
che sembra compromettere la GPP fino al 17%.
• Castelporziano, rispetto ai siti Californiani, è soggetto ad uno stress idrico maggiore,
con una chiusura stomatica che limita l’uptake di ozono. Per questo motivo l’effetto
dell’ozono sulla GPP è risultato meno marcato.
• Le concentrazioni di ozono in California superano tuttavia le 100 ppb, siamo
sicuri che in Italia l’ozono sia il principale fattore di stress abiotico? Qual è l’effetto
del particolato? Work in progress…
4. Qual è l’effetto dell’emissione di VOC sulla chimica dell’atmosfera dei
paesi Mediterranei?
Il flusso di VOC è stato misurato a Castelporziano in una serie di campagne
intensive a partire dal 2007 utilizzando il più avanzato sensore sul mercato, il PTR-
MS
10 m
Lv1: 9.2 m
7.1 m
Lv2: 4.9 m
Lv3: 3.8 m
Lv4: 1 m
PAR 1
PAR 2
PAR 3
l
RH/T
Wind Cup
Rnet Wind S/Dir
intake
Main tower Utility tower
EC 2
EC 1
O3, CO, CO2,
Met., etc.
150 oC
heated
50 oC
heated
PTR
TOF
PTR
MS
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Flu
x (
mg
C m
-2h
-1)
Hour of Day (PST)
237.2210 205.1950 163.1110
155.1370 153.1250 151.1090
149.0940 139.1100 137.1310
137.0970 135.1160 135.0800
133.1000 131.1050 129.0690
127.0730 127.0390 125.0950
125.0590 123.1170 121.1010
121.0310 119.0860 117.0890
115.0730 113.0580 111.1180
111.0800 111.0440 109.1010
109.0660 107.0850 107.0490
105.0710 103.0740 103.0380
101.0920 101.0580 101.0240
99.0778 99.0434 97.1016
97.0650 97.0283 95.0860
95.0486 93.0691 91.0549
89.0585 89.0238 87.0767
87.0428 85.1025 85.0639
85.0282 83.0861 83.0500
83.0135 81.0700 81.0355
79.0546 77.0391 73.0626
73.0291 71.0858 71.0483
69.0707 69.0341 67.0549
63.0428 61.0272 59.0482
57.0694 57.0341 53.0388
47.0468 47.0119 45.0326
43.0540 41.0383 33.0321
31.0180
m/z
I vantaggi di un PTR-TOF-MS
Una moltitudine di composti
possono essere misurati
simultaneamente alla
frquenza di 10 Hz!
Il flusso dei principali VOC a Castelporziano
Dune e Bosco misto
Fares et al. Es & T 2013;
Davison et al. 2007 BGS
0 5 10 15 20
0
2
4
6
Monoterpenes
nm
ol m
-2 s
-1
Sept 2011 Mixed broadleaves
May 2007 Shrubland
0 5 10 15 20
0
0.5
1
Isoprene
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-0.1
0
0.1
0.2
0.3MVKandMACR
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Terpenoids
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20
0
0.05
0.1Phenol
Hour of Day
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4Aromatics
Hour of Day
nm
ol m
-2 s
-1
Benzene
Toluene
Trimethylbenzene
Xylenesðylbenzene
I flussi raggiungono un
picco massimo durante
le ore centrali della
giornata grazie alla
dipendenza da luce e
temperatura
0 5 10 15 20-2
0
2
4
6Methanol
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-1
0
1
2
3
4Acetone
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-2
0
2
Acetaldehyde
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
Hydroxiacetone
Hour of Day
nm
ol m
-2 s
-1
0 5 10 15 20-0.05
0
0.05Hexanal&Hexenol
Hour of Day
nm
ol m
-2 s
-1 Flussi di VOC ossigenati, emessi in
misura maggiore dall’ecosistema costiero
Il flusso dei principali VOC a Castelporziano (2)
Fares et al. Es & T 2013;
Davison et al. 2007 BGS
Dune e Bosco misto
260 265 270 275 2800
5
10
nm
ol m
-2 s
-1
Monoterpene fluxes
G06 Canopy model slope=1.0873 R2=0.70053 BEF= 3.9394
G06 no canopy model slope=0.52944 R2=0.68794 BEF= 1.9819
260 265 270 275 2800
1
2
nm
ol m
-2 s
-1
Isoprene fluxes
G06 Canopy model slope=0.84198 R2=0.54978 BEF= 0.5808
G06 no canopy model slope=0.41065 R2=0.54434 BEF= 0.29004
255 260 265 270 275 280
290
300
Air T
em
pera
ture
(K
)
255 260 265 270 275 2800
200
400
Day of the Year
de
gre
es
Wind direction255 260 265 270 275 280
0
200
400
600
Sola
r R
ad.
(W m
-2)
Risultati del modello MEGAN – NCAR, USA
Parametrizzazione di un modello di emissioni
)]297(exp[)]ln([1
)]ln([)()](exp[ 2465
22
24021
240216,0
240242306
Tbb
PARPbb
PARPbbPPPbbBEFFG
00831,0
111exp1
00831,0
111exp
)]297(exp[)]297(exp[
212
12
24062465
TTCCC
TTCC
TbTbb
opt
TTT
opt
TT
Fares et al. Es & T 2013;
250 255 260 265 2700
500
1000Solar radiation
W m
-2
Measured Modelled with new BEF Modelled with old BEF
250 255 260 265 270
15
20
25
30
35Air temperature
o C
251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 2740
20
40
60
80
Day of year
pp
b
O3 conc, median values (12:00 to 14:00)
Modeled (old) Modeled (new) Measured (MLIB) Measured (CPZ)
Il modello di emissioni è stato impiegato a livello regionale per tutto il centro-
Italia.
I risultati mostrano che la concentrazione di
ozono troposferico predetta dal modello è
sensibile alle emissioni di VOC: se prevalgono
specie che emettono monoterpeni piuttosto che
isoprene si verifica una diminuzione della
formazione di ozono e raffreddamento dell’aria.
Implicazioni rilevanti per il settore Urban
Forestry!
Conclusioni parziali relative al quesito 4:
• Misurare il flusso di VOC è servito ad acquisire conoscenze specifiche sulle
specie di VOC emessi dalla vegetazione Mediterranea di Castelporziano.
• Se da un lato la vegetazione contribuisce alla rimozione di ozono troposferico,
dall’altro i VOC emessi contribuiscono ex-situ alla formazione di ozono attraverso
reazioni fotochimiche.
• Il modello MEGAN sviluppato all’NCAR ha dimostrato una elevata sensibilità alla
tipologia di VOC emessi dalla vegetazione. Ciò implica che la scelta della
vegetazione da impiegare nel verde urbano richiede un’analisi attenta delle
potenzialità di emissione di composti reattivi.
• Next steps: In collaborazione con il Forschungszentrum, Juelich, Germania,
stiamo valutando il bilancio netto di ozono utilizzando grandi plant chambers
studiando i VOC emessi dalle specie Mediterranee importate dal vivaio della
tenuta di Castelporziano. Il dato ottenuto verrà confrontato con i dati raccolti in
campo e risultanti dall’analisi modellistica.
Grazie a voi per l’attenzione!
Silvano Fares
Laboratorio di ecofisiologia e
biometeorologia del CRA-RPS
Skype: silva_802000
web: http://rps.entecra.it/staff_member_17
Tel. 06 7005413-127
email: [email protected]
… e al team del laboratorio di
biometeorologia del CRA RPS:
• Flavia Savi
• Daniela Quarato
• Tiziano Sorgi
• Valerio Moretti
• Filippo Ilardi
• Roberto Moretti
… e ai colleghi:
• Allen Goldstein
• Elena Paoletti
• Carlo Calfapietra
• Francesco Loreto
• Giuseppe Scarascia Mugnozza
• Fausto Manes
27/01/2014
Progetti di interesse
Green Infrastructure approach: linking environmental with social
aspects in studying and managing urban forests. Objectives
• To increase the understanding of the role of UF in the context of GI from a scientific
and a socio-economic perspective, in terms of the ecosystem services provided to
people and to the urban environment
• To identify priorities and challenges for future research in the field
• To provide indicators and/or thresholds to be included by policy makers in local,
national or international regulations about GI and UF
• To develop guidelines for GI planners and managers on how to implement GI
approaches with an emphasis on linking the environmental and social services of UF
Effects of Climate Change on Air Pollution
and Response Strategies for European
Ecosystems
http://www.eclaire-fp7.eu/
Ozone and Climate Change Impacts on
French and Italian Forests: Refinement of
criteria and thresholds for forest protection.
http://fo3rest.eu/home/home.php
http://www.greeninur
bs.com/
Letteratura di interesse
Fares S, McKay M, Holzinger R, Goldstein AH (2010) Ozone fluxes in a Pinus ponderosa ecosystem are dominated by non-stomatal processes:
Evidence from long-term continuous measurements. Agricultural and Forest Meteorology, 150, 420–431.
Fares S, Weber R, Park J-H, Gentner D, Karlik J, Goldstein AH (2012) Ozone deposition to an orange orchard: Partitioning between stomatal and non-
stomatal sinks. Environmental Pollution, 169, 258–266.
Park J-H, Goldstein a. H, Timkovsky J, Fares S, Weber R, Karlik J, Holzinger R (2012) Eddy covariance emission and deposition flux measurements
using proton transfer reaction-time of flight-mass spectrometry (PTR-TOF-MS): comparison with PTR-MS measured vertical gradients and fluxes.
Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, 12, 20435–20482.
Fares S, Park J-H, Gentner DR, Weber R, Ormeño E, Karlik J, Goldstein a. H (2012) Seasonal cycles of biogenic volatile organic compound fluxes and
concentrations in a California citrus orchard. Atmospheric Chemistry and Physics, 12, 9865–9880.
Fares S, Mereu S, Scarascia Mugnozza G, et al. (2009) The ACCENT-VOCBAS field campaign on biosphere-atmosphere interactions in a
Mediterranean ecosystem of Castelporziano (Rome): site characteristics, climatic and meteorological conditions, and eco-physiology of
vegetation. Biogeosciences, 6, 1043–1058.
Davison B, Taipale R, Langford B, et al. (2009) Concentrations and fluxes of biogenic volatile organic compounds above a Mediterranean macchia
ecosystem in western Italy. Biogeosciences, 6, 1655–1670.
Fares S, Matteucci G, Scarascia Mugnozza G, et al. (2013) Testing of models of stomatal ozone fluxes with field measurements in a mixed
Mediterranean forest. Atmospheric Environment, 67, 242–251.
Fares, S.; Vargas, R.; Detto, M.; Goldstein, A. H.; Karlik, J.; Paoletti, E.; Vitale, M. Tropospheric ozone reduces carbon assimilation in trees:
estimates from analysis of continuous flux measurements. Global change biology 2013.
Calfapietra, C.; Fares, S.; Manes, F.; Morani, a; Sgrigna, G.; Loreto, F. Role of Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOC) emitted by urban
trees on ozone concentration in cities: A review. Environmental pollution 2013.
J.H. Park, A.H. Goldstein, J. Timkovsky, S. Fares, R. Weber, J. Karlik, R. Holzinger. 2013. Active Atmosphere-Ecosystem Exchange of the Vast
Majority of Detected Volatile Organic Compounds. Science, 341, 643–647. DOI: 10.1126/science.1235053.
[email protected] http://rps.entecra.it/staff_member_17