Neben dem wohl bekanntesten Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO2) gibt es noch viele weitere Gase, die das Klima stark beeinflussen und die noch sehr unerforscht und unterschätzt sind. Zu diesen Gasen gehören z.B. Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Kohlenmonoxid (CO). Es gibt aber auch Gase, die dem erwärmenden Effekt der Treibhausgase entgegenwirken, wie z.B. Dimethylsulfid (DMS).
All diese Gase interagieren mit dem Ozean, wobei das Meer Gase aus der Atmosphäre aufnehmen oder in die Atmosphäre freigeben kann. Diese Prozesse sind sehr komplex und besonders in polaren Regionen noch nicht ausreichend verstanden, aber essentiell für die Klimaforschung. Im EWARP-Projekt werden Produktion und Konzentrationen dieser Gase im antarktischen Ozean im Gebiet der westantarktischen Halbinsel (WAP) untersucht und erforscht wie die Gase im Austausch mit der Atmosphäre stehen. Für die Austauschprozesse spielt die Grenzfläche zwischen Ozean und Atmosphäre eine wichtige Rolle. Diese Schicht wird Sea-surface Microlayer (SML) genannt und ist eine hauchdünne Schicht (ca. 0,1 mm), in der sich organisches Material anreichert. Da Gase diese Grenzschicht durchqueren, beeinflussen die chemischen, physikalischen und hydrodynamischen Eigenschaften der Schicht die Transportprozesse. Daher liegt der Fokus im EWARP-Projekt auf der Erforschung der Meeresoberfläche und der Spurengas Prozesse.
Forschungsziele
- Untersuchung der Austauschflüsse von Spurengasen an der Meeresoberfläche und der Variabilität zwischen Küste und offenem Ozean
- Erforschung der Auswirkungen von wechselnden Eisbedingungen, Sonneneinstrahlung und Algenblüten auf die Verteilung von Spurengasen
- Einfluss von kleinskaligen Strömungsprozessen auf den Gasaustausch bestimmen
- Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von SML und dem darunterliegenden (Bulk-)Wasser
Methoden
- Messungen mit einem ferngesteuerten Forschungs-Katamaran (Wasserproben von SML und Bulk-Wasser sowie Messung meteorologischer Daten): Analyse auf Anreicherung von organischem Material und oberflächenaktiven Substanzen (Surfactants)
- Saisonale Probenahme von Meerwasser zur Bestimmung der Konzentrationen von N2O, CH4, CO sowie DMS, DMSP und DMSO
- Messung der atmosphärischen Konzentrationen von N2O und CH4
- Messung hydrographischer Parameter (z. B. Temperatur, Salinität, Intensität und Richtung von Strömung)
- Verfolgung von Strömungsmustern mit Oberflächen-Driftern
Verantwortliche
Prof. Dr. Oliver Wurl, ICBM, Uni Oldenburg
Dr. Thomas Badewien, ICBM, Uni Oldenburg
Prof. Dr. Hermann W. Bange, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
Dr. Damian L. Arévalo-Martínez, Radboud University, Nijmegen