Kvantifiering av bidrag av turbulens och bubblor till gasutbyte i vattendrag EXSONIC Unravelling the Contribution of Turbulence and Bubbles to Air-Water Gas Exchange in Running Waters 2021-307-1-1 SLU.seksko.2021.IÄ-2. https://doi.org/10.5878/j46g-rw37 Swedish National Data Service Svensk nationell datatjänst Landing page Kvantifiering av bidrag av turbulens och bubblor till gasutbyte i vattendrag EXSONIC Unravelling the Contribution of Turbulence and Bubbles to Air-Water Gas Exchange in Running Waters 2021-307-1-1 SLU.seksko.2021.IÄ-2. https://doi.org/10.5878/j46g-rw37 10.5194/bg-18-1223-2021 10.1029/2021JG006520 Klaus, Marcus Klaus, Marcus Labasque, Thierry Labasque, Thierry Botter, Gianluca Botter, Gianluca Durighetto, Nicola Durighetto, Nicola Schelker, Jakob Schelker, Jakob H2020-EU.1.1.-770999 H2020-EU.1.1.-770999 731065 731065 Swedish National Data Service Svensk nationell datatjänst Landing page TURBULENCE SOUNDS DISCHARGE/FLOW gas gas model modell watercourse vattendrag Geoscientific Information Geovetenskap Inland Waters Sjöar och vattendrag Aquatic ecosystems exchange gases with the atmosphere and this exchange is critical for many ecosystem processes and the global greenhouse gas cycle. However, it is difficult to determine how fast gases exchange with the atmosphere, especially in running waters where bubbles can speed up the exchange of certain gases. Here, we provide a data set on air-water gas exchange velocities, collected during an outdoor flume experiment. We used experimental stream channels to create a wide range of flow conditions, and tested how these conditions effect the rate at which different gases in the water exchange with the atmosphere. Besides gas exchange velocities for direct air-water exchange and exchange mediated by bubbles, the data set also contains data on, among others, flow conditions, turbulent kinetic energy dissipation rate, bubble flux rate and ambient underwater sound pressure signatures. The experimental design and data are described in articles by Vingiani et al. (2021) and Klaus et al. (2022). main data contributions: (1) Gas exchange velocity estimates based on mass balance of various gases in flume water Concentrations of helium, xenon, argon och methane were measured in the in- and outlet water of the flumes using mass-spectrometry . A mass balance of the gases yielded air-water gas exchange velocities. (2) turbulent kinetic energy dissipation estimates based on Acoustic Doppler Velocimetry Three-dimensional flow velocities were measured at 24 locations per flume using an Acoustic Doppler Velocity meter. Spectral analysis was applied to derives turbulent kinetic energy dissipation rates. (3) sound pressure signatures derived from Hydrophone and microphone recordings Ambient sound was recorded at 12 locations per flume using a hydrophone and a microphone. Spectral analysis was used to derive sound signatures associated with water flow / turbulence and air bubbles. Vattendrag bidrar med viktiga ekosystemtjänster till samhället och många av dessa processer är kopplade till vattendragens utbyte av gaser med atmosfären. Detaljerad kunskap om vilka processer som reglerar detta gasutbyte är dock bristfällig, framförallt rollen av bubblor som kan snabba på utbytet för vissa gaser. Den här databasen innehåller resultat från ett utomhusexperiment i rännor. Vi simulerade ett brett spektrum av flödesförhållanden i dessa rännor och undersökte hur dessa förhållanden påverkar hur snabbt olika gaser släpps från vattnet till atmosfären. Databasen innehåller resultat på gasutbyteshastigheten både för det direkta utbytet mellan vattnet och atmosfären, och det indirekta utbytet genom bubblor. Dessutom finns resultat på bland annat turbulens-, flödes-, och ljudförhållanden i rännorna. Den experimentella designen och datat beskrivs i artiklar av Vingiani et al. (2021) och Klaus et al. (2022). huvudsakliga datakällor/metoder: (1) gasutbyteshastigheter tagit fram genom massbalansberäkningar i rännorna Koncentrationer av helium, xenon, argon och metan har mätts i in- och utloppsvattnet i rännorna med en masspektrometer. en massbalans av gaserna har gjorts för att ta fram gasutbyteshastigheter med atmosfären. (2) turbulens beräknat från tredimensionella flödesmätningar Tredimensionella flödeshastigheter har mätts vid 24 punkter per ränna med en Akustiskt Doppler Velocitymeter och spektralanalys har använts för att beräkna turbulens. (3) ljudtryck mätt med hydrofoner och mikrofoner Ljud har spelats in vid 12 punkter per ränna med hydrofoner och mikrofoner och spektralanalys har använts för att ta fram ljudsignaturer skapat av vattenflödet/turbulens och bubblor. 2019-07-22 2019-08-06 Austria Österrike Numeric Acoustic Doppler VelocimetryAcoustic Doppler Velocimetry Tredimensionella flödeshastighetsmätningarTredimensionella flödeshastighetsmätningar Mass balance of various gases (He, Ar, Xe, CH4) in flume waterMass balance of various gases (He, Ar, Xe, CH4) in flume water Massbalans av olika gaser (He, Ar, Xe, CH4) i rännornaMassbalans av olika gaser (He, Ar, Xe, CH4) i rännorna Hydrophone / microphone measurementsHydrophone / microphone measurements Hydrofon / mikrofonmätningarHydrofon / mikrofonmätningar Access to data through SND. Data are freely accessible. Åtkomst till data via SND. Data är fritt tillgängliga. openAccess Vingiani, F., Durighetto, N., Klaus, M., Schelker, J., Labasque, T., & Botter, G. (2021). Evaluating stream CO2 outgassing via drifting and anchored flux chambers in a controlled flume experiment. Biogeosciences, 18, 1223–1240. Vingiani, F., Durighetto, N., Klaus, M., Schelker, J., Labasque, T., & Botter, G. (2021). Evaluating stream CO2 outgassing via drifting and anchored flux chambers in a controlled flume experiment. Biogeosciences, 18, 1223–1240. 10.5194/bg-18-1223-2021 2021 Klaus, M., Labasque, T., Botter, G., Durighetto, N., & Schelker, J. (2022). Unraveling the contribution of turbulence and bubbles to air-water gas exchange in running waters. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 127, e2021JG006520. Klaus, M., Labasque, T., Botter, G., Durighetto, N., & Schelker, J. (2022). Unraveling the contribution of turbulence and bubbles to air-water gas exchange in running waters. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 127, e2021JG006520. 10.1029/2021JG006520 2022