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Die «Arctic Century Expedition» ist eine schweizerisch-deutsch-russische Expedition mit dem Ziel, die Auswirkungen des Klimawandels auf verschiedene arktische Ökosysteme zu untersuchen. Das multidisziplinäre Projekt vereint 59 Wissenschaftler aus 17 Nationen und 16 Institutionen an Bord des russischen Forschungseisbrechers «Akademik Tryoshnikov» und während 4 Wochen werden in der russischen Arktis Arbeiten über Land-, Meer- und Gletschersysteme durchgeführt und zahlreiche Daten gesammelt. In einem Blog, der im Original auf der Webseite des Swiss Polar Institutes SPI veröffentlicht wird, informieren die Beteiligten über die Arbeit und das Leben in einer der am wenigsten erforschten Regionen der Arktis. PolarJournal veröffentlicht diesen Blog auf Deutsch in Zusammenarbeit mit dem SPI.
Tag 28 — Erforschung der Meerwasserchemie
77.39°N, 79.36°O – Bewölkt, 0.4°C, Windgeschwindigkeit 5 m/s
Jeder einzelne Tropfen Meerwasser enthält alle chemischen Elemente aus dem Periodensystem. Einige von ihnen kommen in großen Konzentrationen vor, und ihre Verteilung im Ozean ist recht gleichmäßig. Andere kommen in viel geringeren Mengen vor, und ihr Vorhandensein oder Fehlen kann Aufschluss darüber geben, wie sich der Ozean verhält.
Während der Arctic Century Expedition haben die Ozeanographen und Geochemiker Meerwasserproben genommen, um verschiedene chemische Parameter zu messen. Einige dieser Parameter, darunter Sauerstoff, pH-Wert, Gesamtalkalität und Nährstoffkonzentrationen, werden direkt an Bord, unmittelbar nach der Probennahme, analysiert. Diese Daten werden die Interpretation der während der Arctic Century Expedition gewonnenen Ergebnisse unterstützen.
Allerdings können nicht alle Proben auf dem Schiff analysiert werden. Ein Team von zwei Wissenschaftlern ist daran interessiert, einige metallische chemische Elemente wie Neodym zu messen. Diese Elemente kommen im Meerwasser in so geringen Konzentrationen vor (weniger als 0,000000001 Gramm dieser Elemente pro Kilo Meerwasser!), dass es fast unmöglich ist, ihre Analyse in einem aus Metall gebauten Schiff durchzuführen. Stattdessen müssen die Wissenschaftler Unmengen von Meerwasser in ihr hochreines Labor bringen. Dort werden die Proben zahlreichen chemischen Prozessen unterzogen, bevor sie mit den empfindlichsten Massenspektrometrietechniken gemessen werden.
Trotz aller Komplikationen, die mit der Messung dieser Elemente verbunden sind, werden sie wertvolle Informationen über verschiedene Prozesse in der Wassersäule liefern. Neodym wird uns Aufschluss über die Wege des atlantischen Wassers durch die Kara- und Laptewsee und den Sant-Anna-Trog geben, und Thorium wird Aufschluss über die Flüsse organischer Partikel von der sonnenbeschienenen Oberfläche in die Tiefsee liefern. Darüber hinaus ist die Messung dieser Elemente Teil der Ziele des internationalen GEOTRACES-Programms. Dieses Programm zielt darauf ab, die Prozesse zu identifizieren und die Flüsse zu quantifizieren, die die Verteilung bestimmter chemischer Elemente steuern, um ihre Beziehung zu den Meeresorganismen sowie ihre Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen zu ermitteln.
Keine dieser Arbeiten wäre ohne die harte Arbeit des CTD-Rosetten-Teams und der Besatzung möglich gewesen.
Text & Fotos: © Swiss Polar Institute, CC BY 4.0
Link zum Swiss Polar Institute: https://swisspolar.ch