Projekt: Projektgruppe „Dynamik der Sauerstoffverarmung“
| Akronym: | OXDYN |
|---|---|
| Titel: | Projektgruppe „Dynamik der Sauerstoffverarmung“ |
| Laufzeit: | 01.01.2003 - 31.12.2009 |
| Projektleiter: | Dr. Bernd Schneider |
| Finanzierung: | DFG |
| URL: | http://www.io-warnemuende.de/projects/co2_projects/oxdyn.htm |
| Schwerpunkt: | Transport und Transformationsprozesse (bis 2012) |
| Sektion: | n/a |
| Beteiligung: | siehe Teilprojekte |
| Kommentar: | Durch die Arbeiten der Projektgruppe soll ein 3D-Ökosystemmodell mit Prozessparameterisierungen ausgestattet werden, die es gestatten, die Dynamik der O2-Verarmung/H2S-Bildung in den tiefen Ostseebecken realitätsnah abzubilden und Simulationen für veränderte klimatische und hydrochemische Antriebsbedingungen durchzuführen. Um dieses zu erreichen, werden in enger Verzahnung zwischen experimentellen Studien und Modellexperimenten folgende Teilprojekte durchgeführt:
Teilprojekt Sauerstoffverarmung und vertikaler Partikeltransport Beteiligung: Prof. Dr. D. Schulz-Bull (CHE), Dr. F. Pollehne (BIO) Durch den Einsatz neuer experimenteller Techniken (UW-Video, Zylinderfallen-Multiplett) werden vertikale Partikeltransportraten und Partikelgrößen-abhängige Sinkgeschwindigkeiten im Tiefenwasser der Gotlandsee ermittelt und zur Validierung von Modellsimulationen sowie zur Prozessbeschreibung im Modell zur Verfügung gestellt. Teilprojekt Sauerstoffzehrung/C-Mineralisierung in der Wassersäule Beteiligung: Dr. G. Nausch (CHE), Dr. B. Schneider (CHE) Aus der Analyse langjähriger O2/H2S/CO2-Messreihen werden Zehrungs-/Mineralisierungsraten berechnet und hieraus durch Verknüpfung mit der Verfügbarkeit an Oxidationsmitteln und an organischer Substanz untere Grenzwerte für die Zeitkonstanten des Abbaus organischer Substanz ermittelt. Teilprojekt Laterale C-Transporte Beteiligung: Dr. T. Leipe (GEO), Dr. F. Pollehne (BIO)): Durch den Einsatz eines in Bodennähe verankerten und durch definierte Strömungsereignisse gesteuerten Partikelsammlers werden Raten für den lateralen Transport von POC abgeschätzt, die der Valdierung des Sedimenttransport-Moduls im 3D-Ökosystemmodell dienen. Teilprojekt Abbauraten im Sediment Beteiligung: Dr. F. Pollehne (BIO), Dr. S. Forster (BIO), S. Hille (GEO) In einem dichten Stationsnetz in der östlichen Gotlandsee wurden Sedimentkerne genommen, in denen die Porenwasserprofile der Sulfatkonzentrationen bestimmt wurden. Durch die Anwendung eines Diffusionsmodells werden hieraus die H2S-Flüsse in das Bodenwasser berechnet und in Relation zur modellierten H2S-Akkumulation gesetzt. Teilprojekt Numerische Prozessanalysen zur Sauerstoffzehrung in den tiefen Becken Beteiligung: Prof. Dr. H. Burchard (PHY) Ein 1D-Turbulenzmodell (GOTM) ist mit einem Biogeochemie-Modul ausgestattet worden, mit dem einerseits Sensitivitätstests für Prozessparameterisierungen durchgeführt werden und andererseits die Auswirkungen der durch die experimentellen Arbeiten modifizierten Prozessbeschreibungen analysiert werden. Teilprojekt Modellierung der Sauerstoffverarmung durch ein 3-dimensionales Modell Beteiligung: Dr. T. Neumann (PHY) Das 3D-Ökosystemmodell ERGOM wird mit den experimentell überarbeiteten und im 1D-Modell getesteten Prozessparameterisierungen versehen, um die O2-Verarmung/H2S-Bildung in den tiefen Becken während zurückliegender Stagnationsphasen zu rekonstruieren und um Simulationen für hypothetische klimatische/biogeochemische Antriebsbedingungen durchzuführen. |