Quantification of Dissolved Organic Carbon at Very Low Levels in Natural Ice Samples by a UV-Induced Oxidation Method

International audience The study of chemical impurities trapped in solid precipitation and accumulated in polar ice sheets and high-elevation, midlatitude cold glaciers over the last several hundreds of years provides a unique way to reconstruct our changing atmosphere from the preindustrial era to...

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Bibliographic Details
Published in:Environmental Science & Technology
Main Authors: Preunkert, Susanne, Legrand, Michel, Stricker, P., Bulat, S., Alekhina, Irina, Petit, J.R., Hoffmann, H., May, B., Jourdain, Benjamin
Other Authors: CHANG (CHANG), Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Umweltphysik Heidelberg, Universität Heidelberg Heidelberg, Saint Petersburg Nuclear Physics Institute RAS, St Petersburg Nuclear Physics Institute, CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Commission CARBOSOL EVK2-2001-113, CNRS-DFG French-German "Secondary organic aerosol production in the lower free troposphere over western Europe", European Project:
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2011
Subjects:
Online Access:https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00605044
https://doi.org/10.1021/es1023256
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Greenland
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Continuous-Flow Analysis
Antarctic Ice
[SPI]Engineering Sciences [physics]
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[SPI]Engineering Sciences [physics]
Preunkert, Susanne
Legrand, Michel
Stricker, P.
Bulat, S.
Alekhina, Irina
Petit, J.R.
Hoffmann, H.
May, B.
Jourdain, Benjamin
Quantification of Dissolved Organic Carbon at Very Low Levels in Natural Ice Samples by a UV-Induced Oxidation Method
topic_facet Core Record
Greenland
Ions
Matter
Acids
Continuous-Flow Analysis
Antarctic Ice
[SPI]Engineering Sciences [physics]
description International audience The study of chemical impurities trapped in solid precipitation and accumulated in polar ice sheets and high-elevation, midlatitude cold glaciers over the last several hundreds of years provides a unique way to reconstruct our changing atmosphere from the preindustrial era to the present day. Numerous ice core studies of inorganic species have already evaluated the effects of growing anthropogenic emissions of SO2 or NOx on the chemical composition of the atmosphere in various regions of the world. While it was recently shown that organic species dominate the atmospheric aerosol mass, the contribution of anthropogenic emissions to their budget remains poorly understood. The study of organics in ice is at the infancy stage, and it still is difficult to draw a consistent picture of the organic content of polar ice from sparse available data. A UV oxidation method and IR quantification of CO2 was optimized to obtain measurements of dissolved organic carbon content as low as a few ppbC. Stringent working conditions were defined to prevent contamination during the cleaning of ice. Measurements in various ice cores corresponding to preindustrial times revealed dissolved organic carbon content of less than 10 ppbC in Antarctica and up to 75 ppbC in alpine ice.
author2 CHANG (CHANG)
Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE)
Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
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Institut für Umweltphysik Heidelberg
Universität Heidelberg Heidelberg
Saint Petersburg Nuclear Physics Institute RAS
St Petersburg Nuclear Physics Institute
CLIPS
Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
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European Commission CARBOSOL EVK2-2001-113
CNRS-DFG French-German "Secondary organic aerosol production in the lower free troposphere over western Europe"
European Project:
format Article in Journal/Newspaper
author Preunkert, Susanne
Legrand, Michel
Stricker, P.
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EISSN: 1520-5851
Environmental Science and Technology
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Environmental Science and Technology, American Chemical Society, 2011, 45 (2), pp.673-678. ⟨10.1021/es1023256⟩
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Jourdain, Benjamin CHANG (CHANG) Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE) Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - 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Numerous ice core studies of inorganic species have already evaluated the effects of growing anthropogenic emissions of SO2 or NOx on the chemical composition of the atmosphere in various regions of the world. While it was recently shown that organic species dominate the atmospheric aerosol mass, the contribution of anthropogenic emissions to their budget remains poorly understood. The study of organics in ice is at the infancy stage, and it still is difficult to draw a consistent picture of the organic content of polar ice from sparse available data. A UV oxidation method and IR quantification of CO2 was optimized to obtain measurements of dissolved organic carbon content as low as a few ppbC. Stringent working conditions were defined to prevent contamination during the cleaning of ice. Measurements in various ice cores corresponding to preindustrial times revealed dissolved organic carbon content of less than 10 ppbC in Antarctica and up to 75 ppbC in alpine ice. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Antarctica Greenland ice core Archive ouverte HAL (Hyper Article en Ligne, CCSD - Centre pour la Communication Scientifique Directe) Antarctic Greenland Environmental Science & Technology 45 2 673 678