海水的pH变化的测量

Poseidon工作甲板上的MPI的MPI的底层兰德。照片:Allison Schaap。 Poseidon工作甲板上的MPI的MPI的底层兰德。照片:Allison Schaap。

这是我们对北海的第11天的研究之旅。在这里,我们希望检查水柱的化学和海底的生物地球化学和生态学,我们将在明年海床下释放实验二氧化碳。实验释放二氧化碳 - 这听起来像是一个奇怪的科学目标。但是有很好的理由。

在海底下面的数百或数千米的前石油和燃气携带地层包括碳源,今天将在我们的大气中作为二氧化碳积累。

通过改进的技术,提高效率和不断使用可再生能源,可以减少二氧化碳排放。但是,如果将CO2积极连接到发电厂等现货来源,也可以减少,并将其存储在能够长期可以保持的地质构造中。候选人包括前油和含油沉积物,在海底下方深。如果天然气可以自然地在数百万年内举行,这可能是二氧化碳封存的良好位置。

这些地层的另一个优点是为恢复石油和天然气而开发的基础设施可用于将二氧化碳送回其中。

我们在明年海床上释放二氧化碳的目标是检查泄漏引起的当地生态系统的潜在损害。此外,我们希望开发一种技术,可以通过在海底泄漏的情况下通过二氧化碳的量来衡量。为此目的,MAX Planck海洋微生物学研究所的工程师具有适应性的离子敏感场效应晶体管,用于快速检测海水中的pH波动。

我们在新的应用程序中使用这些传感器。当我们有机物质时,海洋沉积物自然吸收氧气并产生二氧化碳。由于二氧化碳在海水中产生,因此pH值降低。我们可以使用pH的变化来计算二氧化碳的生产。

在16 Hz测量pH,溶解的氧气和流速,以检测海水中的湍流波动。照片:Allison Schaap。

在16 Hz测量pH,溶解的氧气和流速,以检测海水中的湍流波动。照片:Allison Schaap。

为此,我们改编了一种从大气研究的湍流技术。 PH传感器在海底上方25厘米处,在16 Hz上测量,因为湍流从沉积物表面向上向上移动,从沉积物表面向上移动。别墅在传感器顶部监控,具有声速计。根据pH和垂直速度的组合,可以计算氢离子的垂直传输。

建立MPI着陆。照片:Allison Schaap

建立MPI着陆。照片:Allison Schaap

对于更近,分钟和每小时的测量,我们可以随着这种技术检查底栖生态系统的新陈代谢的变化。这项技术的改进允许我们观察海洋生态系统的新陈代谢从季节和年度的变化,这将有助于我们更好地保护它们。

 

来自所有人的问候,

Dirk Koopmans.

 

(译文:Jan Steffen / Geomar。英文原始文本可以在 Stemm CCS博客页面 )

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