?????????????Soerensen, A. L. 2011: Gaseous Mercury in the Marine Boundary Layer: Measurements and Modeling. PhD thesis. Department of Atmospheric Environment, NERI. National Environmental Research Institute, Aarhus University, Denmark. 176 pp.
Kviksølv transporteres gennem atmosfæren, fra de kilder der udleder det, til økosystemer rundt om på jorden. Når kviksølv afsættes til marine økosystemer kan det omdannes til methylkviksølv. Methylkviksølv ophobes i fødekæden og påvirker nervesystemet i levende organismer. Det kan findes i skadelige koncentrationer i de øverste led af fødekæden, heriblandt mennesket. Det er vigtigt at forøge vores viden om kviksølv i det marine grænselag, fordi det repræsenterer overgangen fra atmosfæren til de marine økosystemer.
I denne afhandling kombineres analyser af skibsobservationer med biogeokemisk modellering for at undersøge de processer der kontrollerer koncentrationerne af gasformigt kviksølv i det marine grænselag.
Der arbejdes med målinger af gasformigt elementært kviksølv (GEM) og gasformigt oxideret kviksølv (RGM) fra Galathea 3’s jordomsejling (august 2006 til april 2007). GEM og RGM blev målt kontinuerligt med en Tekran 2537A udstyret med en Tekran 1130 enhed. Der var målinger fra i alt 114 dage, hvilket gør datasættet til det hidtil mest omfattende datasæt for kviksølv i det marine grænselag. I den 3-D globale biogeokemiske model GEOS-Chem opdateres havmodulet med en ny repræsentation af kviksølvsprocesserne i havet. Efter at modellen er blevet evalueret, bruges den til at undersøge rumlige og tidsmæssige tendenser fundet under arbejdet med Galathea 3 dataene.
Målingerne viser, at daglige variationer for RGM er almindelige i det marine grænselag. De opstår i perioder, hvor den gennemsnitlige instråling midt på dagen overstiger 500 W m2 og den gennemsnitlige relative luftfugtighed er mindre end 85 %. Variationerne indikerer en lysinduceret oxidering af GEM og et hurtigt optag af RGM i dråber i luften. Det observeres, at GEM er 0,1-0,5 ng m-3 højere i røgfaner fra land end i ”ren” luft i det marine grænselag, men at RGM kun i to tilfælde er forhøjet. De lave RGM koncentrationer i røgfanerne skyldes højst sandsynligt, den høje relative luftfugtighed i det marine grænselag, der fører til et hurtigt RGM optag i dråber og ikke mangel på RGM emissioner fra byområder. Dette kan føre til høj våddeposition i kystområder. Variabiliteten af GEM i det marine grænselag i begge hemisfærer ser ud til at være højere end det i øjeblikket antages. Dette kan dels skyldes påvirkning fra land og hav, men kan skyldes at
levetiden af GEM i det marine grænselag er i den lave ende af hidtidige antagelser. Modellen viser at 80 % af det kviksølv der afsættes til havet igen vil afgasse og at emissioner fra havet driver sæsonvariationen af GEM i det marine grænselag. Et første estimat for en sæsonvariation af
GEM baseret på skibsobservationer i det marine grænselag præsenteres.
Mange af disse observationer er højere end målinger på land. Modellen kan forklare dette som grundet i sæsonafhængige emissioner af GEM drevet af historisk kviksølv ophobet i havet og det vises at Atlanterhavet i øjeblikket er en kilde til kviksølv i atmosfæren. Dette resultat kombineret med resultaterne fra Galathea 3 indikerer, at det nuværende koncept med en snæver baggrundskoncentration af GEM ikke kan bruges for det marine grænselag.
Afhandlingen (på engelsk) i PDF-format (11,7 MB)
