idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
11/21/2014 18:00

20.000 Liter Meerwasser für ein Gasaustausch-Experiment am Heidelberger Aeolotron

Marietta Fuhrmann-Koch Kommunikation und Marketing
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

    In einem Experiment mit 20.000 Litern Meerwasser gehen Wissenschaftler der Universität Heidelberg gemeinsam mit Experten weiterer Forschungseinrichtungen der Frage nach, inwieweit natürliche, biologisch produzierte Oberflächenfilme den Austausch von Wärme, Gasen und flüchtigen Stoffen zwischen der Atmosphäre und den Weltmeeren beeinflussen. Ziel ist es, diese Effekte zu quantifizieren. Zudem wollen die Forscher herausfinden, in welchem Ausmaß sich organische Substanzen, die sich an der Wasseroberfläche anreichern, in Schwebeteilchen in der Luft wiederfinden lassen. Die Untersuchungen werden noch bis zum 28. November 2014 im Aeolotron des Instituts für Umweltphysik durchgeführt.

    Pressemitteilung
    Heidelberg, 21. November 2014

    20.000 Liter Meerwasser für ein Gasaustausch-Experiment am Heidelberger Aeolotron
    Forscher erhoffen sich neue Erkenntnisse über den Austausch von klima- und umweltrelevanten Gasen zwischen der Atmosphäre und den Weltmeeren

    In einem Experiment mit 20.000 Litern Meerwasser gehen Wissenschaftler der Universität Heidelberg gemeinsam mit Experten weiterer Forschungseinrichtungen der Frage nach, inwieweit natürliche, biologisch produzierte Oberflächenfilme den Austausch von Wärme, Gasen und flüchtigen Stoffen zwischen der Atmosphäre und den Weltmeeren beeinflussen. Ziel ist es, diese Effekte zu quantifizieren. Zudem wollen die Forscher herausfinden, in welchem Ausmaß sich organische Substanzen, die sich an der Wasseroberfläche anreichern, in Schwebeteilchen in der Luft wiederfinden lassen. Diese sogenannten Aerosole werden durch brechende Wellen und an der Wasseroberfläche platzende Blasen erzeugt. Die Untersuchungen, die in dieser Form bislang einmalig sind, werden noch bis zum 28. November 2014 im Heidelberger Aeolotron, dem großen ringförmigen Wind-Wellen-Kanal des Instituts für Umweltphysik, durchgeführt.

    Mehr als zwei Drittel der Oberfläche unseres Planeten sind mit Wasser bedeckt. An der Grenzfläche zwischen den beiden wichtigen Teilen des Systems Erde – den Ozeanen und der Atmosphäre – spielen Austauschprozesse eine bedeutende Rolle. Sie bestimmen, in welchem Umfang Wärme, Gase und flüchtige Stoffe durch die Ozeanoberfläche transportiert werden und wie stark der Wind die Ozeanströmungen anschiebt. Die sogenannten viskosen Grenzschichten auf beiden Seiten der Wasseroberfläche sind noch nicht einmal einen Millimeter „dick“. Dort dominieren langsame molekulare Transportprozesse. Sie bilden damit „einen Flaschenhals“ für den Austausch zwischen Luft und Wasser, so Prof. Dr. Bernd Jähne vom Institut für Umweltphysik, der das Experiment gemeinsam mit Dr. Kerstin Krall leitet.

    Nach Angaben von Prof. Jähne wird die Dicke dieser Grenzschichten und damit die Schnelligkeit des Transports durch diejenigen Umweltparameter beeinflusst, die oberflächennahe Turbulenz generieren oder unterdrücken. Dazu gehören unter anderem der Wind, das Wellenfeld und die Anreicherung von oberflächenaktiven Substanzen an der Wasseroberfläche. „Die genauen Zusammenhänge zwischen diesen Parametern und der Transportgeschwindigkeit sind bis heute unklar“, so der Heidelberger Wissenschaftler. „Wenn wir die Austauschprozesse zu verstehen lernen, können wie sie besser parametrisieren und damit die globalen Stoffkreisläufe exakter modellieren“, sagt Prof. Jähne, der auch das Heidelberg Collaboratory for Image Processing am Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen leitet. Das Experiment am Heidelberger Aeolotron soll dazu nun neue Erkenntnisse bringen, insbesondere zum Austausch von klima- und umweltrelevanten Gasen.

    An den interdisziplinären Untersuchungen wirken neben den Umweltphysikern und den Experten für Bildverarbeitung aus Heidelberg auch Chemiker, Meeresbiologen und Ozeanographen mit. Beteiligt sind Forscher aus Kiel, Leipzig, Lyon, Mainz, Manchester, Oldenburg und Warnemünde. Sie führen unter anderem optische Wellenmessungen durch, untersuchen mit Wärmebildkameras den Austausch von Wärme und erfassen die Turbulenz an der Wasseroberfläche. Darüber hinaus soll die Transportgeschwindigkeit von zwanzig umweltrelevanten Spurengasen und flüchtigen Stoffen gemessen werden. Weitere Analysen oder Messungen betreffen die chemische Zusammensetzung der Oberflächenfilme, die biologische Aktivität des Wassers und die Aerosole. Das für dieses Experiment notwendige Meerwasser wurde von dem Forschungsschiff „Poseidon“ aus 50 Metern Tiefe im Nordatlantik gesammelt und anschließend in einem Tanklastzug nach Heidelberg transportiert, wo es in Tanks im Kellergeschoss des Instituts für Umweltphysik zwischengelagert wurde.

    Die Forschungsarbeiten werden im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekts „Surface Ocean Processes in the Anthropocene“ (SOPRAN) durchgeführt.

    Informationen im Internet:
    http://sopran.pangaea.de

    Ein Video des Heidelberger Aeolotron ist zu finden unter: http://youtu.be/UN0WLx9Ow9Q

    Kontakt:
    Prof. Dr. Bernd Jähne
    Heidelberg Collaboratory for Image Processing
    Telefon (06221) 54-8827
    bernd.jaehne@iwr.uni-heidelberg.de

    Dr. Kerstin Krall
    Institut für Umweltphysik
    Telefon (06221) 54-6628
    kerstin.krall@iup.uni-heidelberg.de

    Kommunikation und Marketing
    Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
    presse@rektorat.uni-heidelberg.de


    Images

    Criteria of this press release:
    Journalists
    Biology, Chemistry, Environment / ecology, Oceanology / climate, Physics / astronomy
    transregional, national
    Research projects
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).