| Measurements of Carbonyl Sulfide (COS) in Surface Seawater and Marine Air, and Estimates of the Air-Sea Flux from Observations During two Atlantic Cruises (2001) | |||||||||||||
Abstract | |||||||||||||
| Carbonyl sulfide (COS) was measured in surface seawater and in marine air during two Atlantic cruises of the R/V Polarstern between Bremerhaven, Germany, and Cape Town, South Africa. The cruises took place in the fall of 1997 and in the summer of 1998. The concentration of COS showed clear diurnal, seasonal, and latitudinal variations, as did its saturation ratio. The concentration of dissolved COS averaged 14.7 pmol/L and 18.1 pmol/L for the fall and summer cruises, respectively. On most days, seawater was undersaturated in COS during the late night and early morning but was supersaturated during the rest of the day, implying that the ocean can act as both a source and a sink for COS on the same day. The COS content in seawater was correlated significantly with the global radiation, the CH3SH concentration, and the seawater temperature. The air-sea flux of COS from the open Atlantic Ocean was estimated using exchange coefficients calculated according to Erickson's stability dependent model for air-sea gas exchange. The largest COS flux into the atmosphere occurred in productive regions (the Benguela Current, the West African upwelling area, and the northeastern Atlantic) during the warmer seasons. A small net oceanic uptake of COS was found in the Benguela Current during the southern winter. The average open ocean fluxes were 13.5 nmol COS/(m^2 d) and 28.6 nmol COS/(m^2 d) for the two cruises, respectively. A global open ocean source of 0.10 Tg COS/yr is extrapolated from the measured data. The atmospheric mixing ratio of COS averaged 474+/-33 and 502+/-38 pptv for the fall and summer cruises, respectively, and had no significant interhemispheric gradient.. Messungen des Carbonylsulfid-(COS)-Gehaltes im Oberflächenwasser und in angrenzender Luftschicht des Meeres wurden auf zwei Fahrten mit dem Forschungsschiff RV Polarstern zwischen Bremerhaven, Deutschland und Kapstadt, Südafrika im Herbst 1997 und im Sommer 1998 vorgenommen. Sowohl die COS-Konzentrationen als auch das Sättigungsverhältnis zeigen einen deutlichen Tagesgang, jahreszeitliche Variation und Abhängigkeit von der geografischen Breite. Im Mittel betrugen die Konzentrationen des gelösten COS 14.7 pmol/L im Herbst und 18.1 pmol/L im Sommer. An den meisten Tagen war das Seewasser mit COS während der Nacht bis in die frühen Morgenstunden untersättigt und während der übrigen Tageszeit übersättigt, sodaß der Ozean im Tagesverlauf sowohl als Quelle als auch als Senke des COS wirken kann. Der COS Gehalt im Seewasser korrelierte signifikant mit der Globalstrahlung, der CH3SH-Konzentration und der Seewassertemperatur. Die Abschätzung des COS-Flusses vom Meer in die Atmosphäre mit Hilfe von Austauschkoeffizienten, die aus dem stabilitätsabhängigen Modell von Erickson für den Meer-Luft-Gasaustausch berechnet wurden, ergaben, daß der größte COS Fluß in die Atmosphäre in den Gebieten mit COS-Produktion (Benguela-Strom, Westafrikanisches Aufquellgebiet und Nordöstlicher Atlantik) während der wärmeren Jahreszeiten auftrat. Eine geringe Nettoaufnahme von COS durch den Ozean wurde im Bereich des Benguela-Stroms während des Winters auf der Südhalbkugel gefunden. Die durchschnittliche COS-Flußdichte des offenen Ozeans betrug jeweils 13.5 nmol COS/(m^2 d) und 28.6 nmol COS/(m^2 d) auf den beiden Fahrten. Aus den gemessenen Daten kann eine Quellstärke des offenen Ozeans von 0.10 Tg COS/Jahr extrapoliert werden. Das durchschnittliche atmosphärische Mischungsverhältnis betrug 474+/-33 pptv während der Herbstfahrt und 502+/-38 pptv während der Sommerfahrt und wies keinen signifikanten interhemisphärischen Gradienten auf. | |||||||||||||
Publication details | |||||||||||||
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