Transfer zwischen Ozean und Atmosphäre und in-situ Bildung atmosphärenchemisch relevanter organischer Verbindungen in antarktischen Aerosolpartikeln (OCEAN-GATE)

• Antragstellerin: Dr. Manuela van Pinxteren
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470040273

Aerosolpartikel sind wichtige und noch nicht gut verstandene Komponenten im Erd- und Klimasystem. Ihre Herkunft und chemische Zusammensetzung, insbesondere der organische Anteil, sind bis heute weitgehend unerforscht. Trotz des Wissens über marine organische Substanzgruppen (OM) ist die Natur von OM auf molekularer Ebene im Ozean und in Aerosolpartikeln immer noch wenig geklärt, was jedoch notwendig ist, um Quellen, Transfer und Bildungsmechanismen zu verstehen. Im Rahmen von OCEAN-GATE wollen wir die großen Wissenslücken, die bezüglich der Quellen, des Transfers und der in-situ-Bildung/des Abbaus von atmosphärisch relevantem OM bestehen, durch umfangreiche Feldmessungen und Tankexperimente (generiertes Sea-Spray Aerosol) schließen. Wir werden an der Feldkampagne POLARCHANGE teilnehmen, die den Küstenozean westlich der Antarktischen Halbinsel von 60°S, 50°W bis 69°S, 70°W abdeckt, der wegen seiner Ursprünglichkeit ein ideales Gebiet für die Untersuchung der Ozean-Atmosphären-Interaktion ist. Wir werden ein breites Spektrum von OM auf molekularer Ebene (z.B. Kohlenhydrate, Proteine) in verschiedenen Matrices analysieren, darunter Meerwasser, die Mikroschicht der Meeresoberfläche (SML), Meereis und größenaufgelöste Aerosolpartikel.Im Rahmen von OCEAN-GATE ist es unser oberstes Ziel, die selektive Anreicherung von organischen Komponenten zu verstehen, die während der Produktion von Aerosolpartikeln aus Seaspray auftritt, zusammen mit der potentiellen atmosphärischen in-situ OM-Bildung und -Transformation. Die organischen Parameter werden mit weiteren Aerosolparametern (Konzentrationen eisnukleierender Partikel (INP), Aerosolgrößenverteilungen) und biologischen Informationen (Chlorophyll-a, Phytoplankton Gruppen) kombiniert, um den Zusammenhang der biologischen Bildung von OM-Verbindungen im Ozean und in der Atmosphäre aufzuklären. Schließlich werden unsere Messungen eine derzeit entwickelte Parametrisierung unterstützen, die marine organische Untergruppen berücksichtigt. Daher werden die erwarteten Ergebnisse von OCEAN-GATE äußerst wertvoll für eine bessere Modellierung des OM-Transfers aus dem Ozean in die Atmosphäre sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Dominik van Pinxteren; Dr. Heike Wex