Aluminium en mangaan in de West-Atlantische Oceaan: Een modelstudie

Marco van Hulten

Onderzoeksoutput

1331 Downloads (Pure)

Samenvatting

Het doel van deze studie is om tot een beter begrip te komen van het gedrag van de spoormetalen aluminium (Al) en mangaan (Mn) in de oceaan, door middel van het simuleren van de distributies van opgelost Al en opgelost Mn met biogeochemische modellen die ingebed zijn in driedimensionale oceaanmodellen. Recent zijn vele monsters van zeewater geanalyseerd binnen het GEOTRACES-programma dat tot doel heeft de biogeochemische kringlopen beter te begrijpen, met als focus de metingen van spoormetalen in monsters zeewater. Die monsters zijn geverifieerd aan de hand van internationale referentiemonsters en de consensuswaarden van het GEOTRACES-programma. In dit proefschrift zijn deze gemeten concentraties van opgelost Al en Mn vergeleken met gesimuleerde opgeloste Al- en Mn-concentraties in een computermodel. Op hun beurt kunnen de resultaten van deze simulaties worden gebruikt voor het verder ontwikkelen van deze modellen om de verdelingen van opgelost Al en Mn preciezer te simuleren, en/of ons begrip van de processen te verbeteren.

Er zijn twee redenen waarom het gedrag van Al in de oceaan wordt onderzocht. Op de eerste plaats wordt Al opgenomen door diatomeeën, een type fytoplankton met een extern skelet van kiezel (SiO₂), als plaatsvervangend spoormetaal voor silicium (Si). De verhouding van opname is in de orde van circa één atoom Al per 500–1000 atomen Si. Naarmate kiezel een hogere concentratie Al bevat, wordt de oplosbaarheid ervan lager, wat een effect heeft op de beschikbaarheid van Si in de fotische zone waar diatomeeën kunnen groeien. Op de tweede plaats kan de concentratie van opgelost Al in het oppervlak van de oceaan worden gebruikt als indicator voor beschikbare nutriënten van stofdeeltjes die vanaf het land via de lucht in het oppervlaktewater van de oceanen terecht komen. Deze stofdeeltjes bevatten zowel Al als diverse spoornutriënten, met name ijzer (Fe) en mangaan (Mn). Het biogeochemische Al-model in dit proefschrift heeft twee bronnen: de atmosfeer (stof) en het sediment in de oceaan. Interne processen zijn adsorptie van Al aan kiezel, sedimentatie en circulatie.

De belangrijkste kenmerken van de wereldwijde distributie van opgelost Al in de oceaan zijn gesimuleerd in overeenstemming met de beschikbare observaties. In het bijzonder hebben we de GEOTRACES-observaties in de West-Atlantische Oceaan en de Atlantische sector van de Zuidelijke Oceaan redelijk goed kunnen reproduceren met het model.

Mangaan wordt gebruikt voor fotosynthese. Wegens deze belangrijke functie willen we graag weten hoe Mn verdeeld is in de oceaan. Mangaan komt binnen in de oceaan via atmosferisch stof, rivieren, onderwatervulkanen en diffusie uit het sediment. Mangaan wordt verwijderd door oxidatie en zinken van geoxideerd Mn, en het zinken van door plankton opgenomen Mn.

Dit proefschrift bevat het eerste onderzoek waarin de driedimensionale distributies van opgelost Mn en mangaanoxides zijn gemodelleerd. Veel kenmerken van de distributie van opgelost Mn zijn gereproduceerd door het model. Deze kenmerken bevatten de over het algemeen hogere concentraties van opgelost Mn onder en stroomopwaarts van locaties van stofdepositie, en de verhoogde concentraties nabij vulkanische bronnen.
Vertaalde titel van de bijdrageAluminium en mangaan in de West-Atlantische Oceaan: Een modelstudie
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • de Baar, Hein, Supervisor
  • Hazeleger, W. (Wilco), Supervisor, Externe Persoon
  • Sterl, A., Co-supervisor, Externe Persoon
  • Tagliabue, A., Co-supervisor, Externe Persoon
Datum van toekenning28-nov-2014
Plaats van publicatie[S.l.]
Uitgever
Gedrukte ISBN's978-90-367-7370-6
Elektronische ISBN's978-90-367-7369-0
StatusPublished - 2014

Citeer dit