Role of Vegetation in Enhancing Radon Concentration and Ion Production in the Atmosphere.

Abstract

The role of ions in the production of atmospheric particles has gained wide interest due to their profound impact on climate. Away from anthropogenic sources, molecules are ionized by alpha radiation from radon exhaled from the ground and cosmic γ radiation from space. These molecular ions quickly form into "cluster ions", typically smaller than about 1.5 nm. Using our measurements and the published literature, we present evidence to show that cluster ion concentrations in forest areas are consistently higher than outside. Owing to the low range of alpha particles, radon present deep in the ground cannot directly contribute to the measured cluster ion concentrations. We propose an additional mechanism whereby radon, which is water-soluble, is brought up by trees and plants through the uptake of groundwater and released into the atmosphere by transpiration. We estimate that, in a forest comprising eucalyptus trees spaced 4 m apart, trees may account for up to 37% of the radon that is released from the ground during the middle of the day when transpiration rates are high. The corresponding percentage on an annual basis is 4.1%. Considering that 24% of the earth's land area is still covered in forests; these findings have potentially important implications for atmospheric aerosol formation and climate.

Activity of radon (222Rn) in the lower atmospheric surface layer of a typical rural site in south India

“…A higher value of the activity of radon (50-60 Bq m −3 ) was observed in this series and this may be due to rocky hills and dense vegetation around the study region (Jayaratne et al 2011). The pattern immediately indicates conditions of high nocturnal stability and temperature inversions in early morning hours and good daytime mixing conditions, especially in the afternoon hours.…”

Analysis of relations between δ18O the ice core of Nevado Illimani (Bolivia) with the precipitations in the tropical region of South America (1929-1998)

“…O intervalos de 5 dias de medições para o experimento em questão se deu baseado na literatura em relação as medições de Radônio e íons atmosféricos, uma vez que a meia-vida do Rn-222 é de aproximadamente 3,82 dias; portanto, a amostragem é consistente a outros estudos (Jayaratne et al 2011).…”

“…Em regiões semiáridas, as concentrações podem exceder várias centenas g/g (Bowie e Plant, 1983). A existência de gás Radônio na atmosfera é devido ao transporte desse gás no ar e dissolvido na água subterrânea por evapotranspiração árvore, uma vez que a radiação alfa e beta da desintegração de gás Radônio que emana diretamente dos solos e rochas tem pouco poder de penetração na atmosfera (Jayaratne, et al 2011).…”

“…Portanto, admite-se que a concentração de aglomerados de íons esteja diretamente relacionada com o nível de Radônio na Atmosfera. Como foi demonstrado por Sas et al (2006) em um estudo sobre a exalação de Radônio em cavernas da república Checa e por Jayaratne et al (2011) nas florestas australianas, em que constatou-se uma forte correlação entre os níveis de Radônio e os íons positivos (R 2 = 0,89) e íons negativos (R 2 = 0,96) na baixa atmosfera.…”

“…Estes últimos autores sugeriram que estas concentrações de aglomerados de íons excepcionalmente altas foram devido a uma forte exalação de Radônio vindo dos solos em torno desta floresta, mas não puderam confirmar categoricamente esta causa, devida a pouca informação sobre as concentrações de Radônio na atmosfera florestal (Jayaratne et al, 2011).…”