Identification of the processes leading to ikaite formation in polar sea ice
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Entscheidung die Versuche zur Ikait Bildung in Polarem Meereis nicht in Eistankversuchen, sondern in Laborversuchen mit einer geringeren Komplexität durchzuführen, hat zu vielen grundlegenden neuen Erkenntnissen geführt. Zum einen konnten wir zeigen, dass die vielfach publizierte Aussage, dass das Vorhanden sein von Phosphat eine Grundvoraussetzung für die Ikait Bildung in Polarem Meereis ist, nicht zutrifft. Vielmehr haben wir gezeigt, dass die Ikait Fällung einen wichtigen Einfluss auf die Nährstoffdynamik im Meereissystem haben könnte. Wir konnten wir zeigen, dass unter Meereis Bedingungen Ikait das einzig zu erwartende Kalzium Karbonat Polymorph ist. In einem nächsten Schritt, sind nun die hier gewonnenen Erkenntnisse aus „Eisfreien“ Experimenten um den Parameter „Eis“ zu erweitern um herauszufinden, welche Bedingungen genau zu den Kristallen in der Form und Größe führen wie sie in natürlichen Systemen zu beobachten sind. Als eine der wichtigsten Erkenntnisse erachten wir jedoch die Ergebnisse zur Phosphat Abreicherung durch die Ikait Bildung. Bei zukünftigen Expeditionen wird nun zu untersuchen sein inwieweit die bisher beobachtete Phosphatabreicherung mit dem Vorhandensein von Ikait Kristallen korreliert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2013) Characterization of ikaite (CaCO3· 6H2O) crystals in first-year Arctic sea ice north of Svalbard. Annals of Glaciology 54, 125-131
Nomura, D., Assmy, P., Nehrke, G., Granskog, M.A., Fischer, M., Dieckmann, G.S., Fransson, A., Hu, Y. and Schnetger, B.
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(2013) First estimates of the contribution of CaCO3 precipitation to the release of CO2 to the atmosphere during young sea ice growth. Journal of Geophysical Research: Oceans 118, 244-255
Geilfus, N.X., Carnat, G., Dieckmann, G.S., Halden, N., Nehrke, G., Papakyriakou, T., Tison, J.L. and Delille, B.
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(2013) Quantification of ikaite in Antarctic sea ice. Antarct. Sci. 25, 421-432
Fischer, M., Thomas, D.N., Krell, A., Nehrke, G., Göttlicher, J., Norman, L., Meiners, K.M., Riaux-Gobin, C. and Dieckmann, G.S.
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(2014) A laboratory study of ikaite (CaCO3·6H2O) precipitation as a function of pH, salinity, temperature and phosphate concentration. Mar. Chem. 162, 10-18
Hu, Y.-B., Wolf-Gladrow, D.A., Dieckmann, G.S., Völker, C. and Nehrke, G.
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(2014) Laboratory study on coprecipitation of phosphate with ikaite in sea ice . JGR Oceans
Yu-Bin Hu, Gerhard S. Dieckmann, Dieter A. Wolf-Gladrow and Gernot Nehrke
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Effect of glacial drainage water on the CO2 system and ocean acidification state in an Arctic tidewater-glacier fjord during two contrasting years. JGR Oceans Vol 120 Issue 4, April 2015, Pages 2413-2429
Agneta Fransson, Melissa Chierici , Daiki Nomura , Mats Granskog , Svein Kristiansen , Tõnu Martma and Gernot Nehrke
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Effect of pH and phosphate on calcium carbonate polymorphs precipitated at near- freezing temperature. Crystal Growth and Design 2015, 15 (4), pp 1596–1601
Yu-Bin Hu, Mariette Wolthers, Dieter Wolf-Gladrow and Gernot Nehrke
