Teilprojekt 4.3: Bestimmung der Gasaustausch-Transfergeschwindigkeit durch gekoppelte CO2/O2-Massenbilanzen

 

Bernd Schneider, Robert Schmidt

Kontinuierliche Messungen der Partialdrücke von CO₂ und O₂ werden genutzt, um die zeitliche Änderung der Konzentrationen von Gesamt-CO₂ (C_T) und Sauerstoff im Oberflächenwasser zu berechnen. Für Zeitintervalle von Tagen bis Wochen können dann Budgets für CO₂ und O₂ bestimmt und daraus zwei unabhängige Massenbilanz-Gleichungen erstellt werden. Durch Lösung dieser Gleichungen kann die mittlere Gasaustauschtransfergeschwindigkeit berechnet werden, da bei Bedingungen einer stabilen Schichtung bedeutende Quellen/Senken für CO₂ und O₂ nur durch Gasaustausch mit der Atmosphäre und biologische Produktion gegeben sind. Neben den Messungen auf dem Frachtschiff FINNMAID finden diese Messungen auch an der Forschungsplattform FINO2 statt. Insbesondere dort sollen die bestimmten mittleren Transfergeschwindigkeiten dazu genutzt werden, die durch hochauflösende Flussmessungen ("eddy covariance" und aktive Thermografie) ermittelten Parametrisierungen der Transfergeschwindigkeit zu validieren.
Ein weiteres Augenmerk liegt auf der Untersuchung von natürlichen organischen Oberflächenfilmen und deren Einfluss auf den Gasaustausch zwischen Meer und Atmosphäre. Dabei wird der saisonale Verlauf der poteniellen Filmbelegung durch Messung der Oberflächenspannung σ charakterisiert. Sollte sich der Zusammenhang mit der biologischen Produktion bestätigen, können die Daten mit den aus den Budgetbetrachtungen und durch "eddy covariance" gewonnen Flüssen verknüpft und als "Filmfaktor" in die Parametrisierungen der Transfergeschwindigkeit integriert werden.