09/06-11 - Pressemeddelelse

Galathea-data afslører Nordatlanten som kviksølvkilde

Nordatlanten rummer en historisk arv af kviksølv fra menneskelige aktiviteter. Dette kviksølv frigøres til atmosfæren - og genintroduceres dermed i det globale kviksølvkredsløb - når stærke vestenvinde forårsager opblanding af vandmasserne i vinterhalvåret. Det konkluderer Anne Lærke Sørensen, forsker ved Danmarks Miljøundersøgelser (DMU), Aarhus Universitet, i sin ph.d-afhandling, Gaseous Mercury in the Marine Boundary Layer: Measurements and Modeling.

Anne Lærke Sørensen har under sit ph.d.-studium undersøgt udvekslingen af kviksølv mellem den øverste del af havet og den nederste del af atmosfæren, det såkaldte marine grænselag. Hendes arbejde er baseret på analyse af 114 døgns globale kviksølvdata målt på Galathea 3-ekspeditionen som sammenholdt med resultater fra tidligere skibskampagner førte til modifikationer af en global atmosfære-kemisk model udviklet af Harvard University. Modellen forbedrede Anne Lærke Sørensen sammen med Harvard-kolleger undervejs i sit studium.

"Kviksølv har skadevirkninger både i økosystemerne og på mennesker. Derfor er det vigtig at få en større forståelse af dets kredsløb. Mit fokus har været at øge forståelsen af, hvad afgasning af kviksølv fra havet til atmosfæren betyder for nettotilførslen af kviksølv til havet og dermed også for levetiden af kviksølv i det globale kredsløb og dets mulige optag i fødekæden nu og i fremtiden," fortæller Anne Lærke Sørensen.

Unik lang periode
På Galathea 3 blev der under hele ekspeditionen målt gasformigt elementært og oxideret kviksølv i det marine grænselag. Dermed fik forskerne et unikt datasæt, der dækker de fleste oceaner over en enestående lang periode.

"Med disse og de øvrige data viser den forbedrede model, at afgasningen af kviksølv fra hav til luft er specielt stor i Atlanterhavet i sammenligning med andre have. Ved en nærmere analyse af resultaterne fra modellen er konklusionen, at den høje afgasning fra Atlanterhavet stammer fra forhøjede kviksølvkoncentrationer i de dybere vandmasser. Årsagen til disse forhøjede koncentrationer er, at der siden industrialiseringen har været en stor tilførsel af kviksølv til Atlanterhavet via afsætning fra luften. Tilførslen til luften er først blevet mindre i området igen i 1990'erne som følge af skrappere lovgivning mod udledning af kviksølv i Europa og Nordamerika," forklarer Anne Lærke Sørensen.

Hun peger på, at grunden til den stærke sæsonvariation i afgasningen fra Nordatlanten skyldes, at Atlanterhavet om sommeren er stærkt lagdelt. Lagdelingen betyder, at det eneste input til overfladehavet er via afsætning fra luften. I løbet af efteråret begynder temperaturændringer og en øget styrke i vestenvindene over Atlanten imidlertid at øge opblandingen af overfladehavet med de underliggende vandmasser. Dette tilfører nyt kviksølv til overfladehavet, hvilket fører til en overmætning af kviksølv og derfor til afgasning til atmosfæren.

"Resultatet kan tolkes som, at kviksølv ophobet i de dybe vandmasser i oceanerne, ikke blot i Nordatlanten, vil kunne påvirke overfladehavets og atmosfærens indhold af kviksølv lang tid efter at de menneskerelaterede udledninger enten er stoppet eller væsentligt nedsat," siger Anne Lærke Sørensen.

Hun fortsætter om få måneder sit arbejde med kviksølvs kredsløb som post.doc. ved Harvard University.

Kviksølv på gasform
Elementært kviksølv og gasformigt oxideret kviksølv er to former af kviksølv, der begge findes på gasform i atmosfæren og i havet, men har meget forskellige egenskaber. Elementært kviksølv i luften reagerer og afsættes langsomt, har en atmosfærisk levetid på Â½-1 år og udgør over 95 procent af alt kviksølv i atmosfæren. Det er også elementært kviksølv, der afgasser fra havet. Gasformigt oxideret kviksølv forsvinder i modsætning til elementært kviksølv hurtigt fra atmosfæren ved enten tør eller våd afsætning. Det dannes gennem iltning af elementært kviksølv i atmosfæren. Gasformigt oxideret kviksølv kan i havet bindes til organisk materiale og synke til de dybere vandmasser, eller det kan omdannes til det særdeles giftige methylkviksølv og optages i fødekæden.

Galathea 3 og den globale fordeling af kviksølv i troposfæren
Galathea 3-ekspeditionen krydsede ikke blot flere verdenshave, men sejlede også i luftmasser med vidt forskellig oprindelse og sammensætning. Det gjorde det muligt at måle, hvordan koncentrationen af kviksølv er fordelt i atmosfæren og dermed bl.a. at forstå spredning og eksponering for kviksølv til så fjerne egne som Antarktis og Arktis. Leder af kviksølvprojektet på Galathea 3 var seniorforsker Henrik Skov, DMU, Aarhus Universitet. Henrik Skov er tillige adjungeret professor ved Syddansk Universitet.

Gaseous Mercury in the Marine Boundary Layer: Measurements and Modeling. PhD thesis. Soerensen, A. L. 2011. Department of Atmospheric Environment, NERI. National Environmental Research Institute, Aarhus University, Denmark. 176 pp.

Sammenfatning (http://bit.ly/jQ7G7x) | Summary (http://bit.ly/mRlsWg) | Thesis (http://bit.ly/lS2TZA) in PDF-format (MB)

Tidsskriftartikler, der indgår i Anne Lærke Sørensens ph.d-afhandling, er af ophavsretsmæssige grunde ikke offentliggjort i ovenstående pdf. Med abonnement kan artiklerne ses via nedenstående links:

Gaseous mercury in coastal urban areas : http://bit.ly/kbTb2f

Global Concentrations of Gaseous Elemental Mercury and Reactive Gaseous Mercury in the Marine Boundary Layer (kan også ses gratis på Harvard University's hjemmeside /2010-udgivelser) : http://bit.ly/lDMsXj

An Improved Global Model for Air-Sea Exchange of Mercury: High Concentrations over the North Atlantic (kan også ses gratis på Harvard University's hjemmeside /2010-udgivelser) : http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es102032g

Due to copyright restrictions published articles to the thesis are excluded from the on line version of the thesis. With subscription(s) you may find the articles here:

Gaseous mercury in coastal urban areas : http://bit.ly/kbTb2f

Global Concentrations of Gaseous Elemental Mercury and Reactive Gaseous Mercury in the Marine Boundary Layer (also to be found for free download at Harvard University's homepage /2010 publications) : http://bit.ly/lDMsXj

An Improved Global Model for Air-Sea Exchange of Mercury: High Concentrations over the North Atlantic (also to be found for free download at Harvard University's homepage /2010 papers) : http://bit.ly/liybY6