D6 Troca Gasosa e Atmosfera Foliar

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Na interface folha-atmosfera, ocorrem diversos fluxos gasosos entre a folha e o ar circundante, e cada um desses fluxos revela um aspecto distinto da função foliar: o fluxo de dióxido de carbono revela o quanto a folha realiza fotossíntese e respiração; o fluxo de vapor de água revela o quanto a folha transpira; o fluxo de ozônio revela a quantidade de poluentes atmosféricos que penetram na folha; e o fluxo de compostos orgânicos voláteis revela o que a folha emite para a atmosfera. Um conjunto de ferramentas de medição permite a quantificação separada de cada um desses fluxos na interface folha-atmosfera.

Os fluxos de dióxido de carbono e vapor de água são medidos em conjunto utilizando um analisador de gases infravermelho equipado com uma câmara foliar. Esta câmara envolve uma porção da folha em um volume selado e registra, dentro desse volume, a quantidade de dióxido de carbono que entra ou sai da folha e a quantidade de vapor de água que sai da folha e entra no ar contido. Com essas duas medições simultâneas, o analisador de gases infravermelho com câmara foliar permite um diagnóstico de alta resolução do estado fotossintético da folha, o que significa que distingue cada componente do processo fotossintético, e não apenas o resultado final. O fluxo de ozônio, por outro lado, é medido com detectores de ozônio especializados. Esse fluxo de ozônio permite a quantificação dos danos causados ​​pelos poluentes que esse gás produz ao entrar pelos estômatos da folha. Quanto maior o fluxo de ozônio que atravessa a interface folha-atmosfera e entra na folha, maior o potencial de danos por poluentes esperados no tecido foliar.

O fluxo de compostos orgânicos voláteis (COVs) é medido usando detectores de COVs que identificam e quantificam cada COV separadamente. Isso é feito por espectrometria de massa com reação de transferência de prótons (PTMR), que detecta COVs em tempo quase real, ou por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM), que separa e identifica cada COV presente no fluxo com maior detalhe. Essas medições de fluxo de COVs caracterizam as emissões de COVs como uma resposta da folha ao estresse, visto que as folhas emitem diferentes COVs em quantidades variáveis, dependendo do tipo de estresse que estão sofrendo.

Além dos fluxos através da interface folha-atmosfera, as câmaras de fluxo aberto medem os mesmos tipos de fluxos de gases, mas na escala do solo em vez da escala da folha. Essas câmaras envolvem uma porção de solo e registram as emissões de dióxido de carbono, vapor de água ou outros gases do solo para a atmosfera circundante.

Em conjunto, o analisador de gases infravermelho com câmera foliar, detectores de ozônio, detectores de compostos orgânicos voláteis e câmaras de fluxo aberto permitem a quantificação, com alta resolução mecanística, dos fluxos de dióxido de carbono, vapor de água, ozônio e compostos orgânicos voláteis que passam pela interface folha-atmosfera e pelo solo: em conjunto, essas ferramentas diagnosticam o estado fotossintético da folha, quantificam os danos causados ​​por contaminantes que entram por essa mesma interface folha-atmosfera e caracterizam as emissões de compostos orgânicos voláteis que a folha produz em resposta ao estresse.

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