Spurenstoffuntersuchungen zur Tiefenwasserbildung und Zirkulation im Europäischen Nordmeer

• Main Author: Walz, Volker
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2000
• Subjects: ddc-530; 530 Physics; Grönlandsee; Nordpol*; Nordpolarmeer; Spitzbergen
• Online Access: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/1075/; https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/1075/1/disswalz.pdf; https://doi.org/10.11588/heidok.00001075; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:16-opus-10757

Tritium/Helium, O18, SF6 und Freon Messungen aus dem Europäischen Nordmeer werden in dieser Arbeit für die Prozessstudie eines Schelfwasserabflusses sowie zur Bestimmung der Tiefenwassererneuerung und -zirkulation in der Grönlandsee benutzt. Die Prozessstudie zeigt, dass eine kombinierte Salzgehalts- und O18-Bilanz aufgrund des Salzausstosses und der Isotopenfraktionierung bei der Eisbildung eine Bestimmung des Schelfwasserabflusses (BSW) in lokalen, stark durch die Eisbildung beeinflussten Ausstromgebieten ermöglicht. Der im Winter 1996/1997 untersuchte Ausstrom aus dem Storfjord (Spitzbergen) wurde mit dieser Methode zu 1±0,35e12 m³ abgeschätzt. Im Bodenwasser der Storfjordrinne beobachtete niedrige 3He/4He-Verhältnisse lassen eine Beeinflussung durch radiogenes Helium vermuten. Die Spurenstoffmessungen in der Grönlandsee zeigen zusammen mit den hydrographischen Daten eine Unterteilung des Tiefenwasserkörpers der Grönlandsee seit 1980 in einen advektiv durch die Tiefenwassermassen des Nordpolarmeeres und von der Oberfläche erneuerten Tiefenbereich (1500 - 2500 m) sowie eine vorwiegend diffusiv erneuerte Bodenwassermasse. Der turbulente Diffusionskoeffizient in 2500 m Tiefe wurde aus Tritium-Helium-Beobachtungen zwischen 1992 und 1998 zu 2±1e-3 m²/s bestimmt. Die Auswertung der Spurenstoffdatensätze mit einem Boxmodell des Europäischen Nordmeeres zeigt eine Erneuerung des Tiefenbereiches 1500 - 2500 m von der Oberfläche mit 0,3±0,1 Sv von 1980 bis 1989 und ab 1989 einen Rückgang auf 0,15±0,05 Sv. Der Tiefenwasseraustausch mit dem Nordpolarmeer blieb konstant und gewinnt so gegenüber der Erneuerung von der Oberfläche an Einfluss. Die beobachtete Verteilung von SF6 im Europäischen Nordmeer wird durch die Ergebnisse des mit den Spurenstoffen Tritium, Helium, F11 und F12 geeichten Boxmodells gut wiedergegeben, was das Potenzial von SF6 als transienter Tracer aufzeigt.