Besläktade biogeokemiska kretslopp för halogenerade kolväten och kvicksilver
26 november 2010 - 17 januari 2011Syftet med projektet är att fastställa hur betydelsefulla vissa växthusgaser (t.ex. halogenerade kolväten) och kvicksilver är för de kemiska och biologiska utbytesprocesserna i kryosfären och den marina miljön, med fokus på klimatförändringen i polarregionerna och dess återkopplingsmekanismer. Projektets främsta mål är undersöka och kvantifiera mekanismerna som styr den temporala och spatiala variationen för processerna som utgör en drivkraft för flödena av halogenerade kolväten och kvicksilver i det klimatkänsliga polarhavet. Utbytet av arter (till exempel flyktiga halogenerade organiska föreningar och kvicksilver) i hav–atmosfär–havsis–snö undersöks, samt mekanismerna som styr detta utbyte.
Under kryssningen:
- halogenerade kolväten och gasformigt kvicksilver i havets ytvatten (32 stationer)
- halogenerade kolväten, kvicksilver och ozon i luften
- ozon och luftburet gasformigt kvicksilver från Sverige till McMurdo och tillbaka igen.
Vid isstationerna:
- iskärnor, ytvatten från havet, snö och saltvatten för att bestämma halogenerade kolväten
- flödeskammare för att bestämma flödet av halogenerade kolväten över gränssnittet mellan hav-is (tre 24-timmarsstationer).
Expeditionen gav oss möjlighet att göra mellanårsjämförelser med resultat från expeditioner 2007/08 och 2008/09 avseende flöden av halogenerade kolväten i Amundsen- och Rosshaven och spridningen av halogenerade kolväten genom havsisen. Dessa resultat har använts till att beräkna det faktiska flödet av halogenerade kolväten från havsis till luften ovanför. Med utgångspunkt från dessa beräkningar drog vi slutsatsen att havsisen är den främsta källan till organiska halogener i luften.
Vi fick också möjlighet att utföra banbrytande koncentrationsmätningar av gasformigt elementärt kvicksilver i iskärnor i området. Vår slutsats är att havsisen har mycket god förmåga att reducera upplösta divalenta kvicksilverformer och omvandla dem till gasformiga ämnen som överförs till luften. Gasformigt kvicksilver hade alltid högre koncentrationer i iskärnorna än i vattenproverna som hämtats under isen nära öppet vatten. Vi undersökte också bildningen av gasformigt kvicksilver som en funktion av solljuset och fann att den är positivt korrelerad till solbestrålningen.
Mätningarna av den totala förekomsten av gasformigt elementärt kvicksilver i luft och ozon från McMurdo till Sverige indikerade att båda ämnena hade betydligt högre koncentrationer på norra än på södra halvklotet.