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By Bita Sabbaghzadeh and Josefine Karnatz

With global warming and higher greenhouse gases in the air, scientists are interested to find out to what extent the oceans can eat up the gases to ease climate change. Can the ocean still absorb these gases? During the CenBase project (short for Central Baltic Sea Air-Sea Exchange Experiment), scientists from IOW and GEOMAR (Germany), University College London (UK) and Hawaii University (USA) came together on board RV Elizabeth Mann Borgese (EMB) to investigate air-sea exchange of greenhouse gases after the spring productive period in the central Baltic Sea.

During the cruise (EMB295), the researchers will execute a dual tracer experiment, perform direct eddy covariance (EC) flux measurements of CO₂ and DMS, investigate the abundance and characteristics of surface active compounds, and determine surface turbulence by microstructure measurements. Continuous monitoring of the underway surface concentrations of the three major greenhouse gases CO₂, CH₄ and N₂O will allow a comparison of flux estimates based findings during the cruise and the range of published parameterizations for these gases.

The expedition focuses on the following research questions:

1) Can common gas exchange parameterizations based solely on wind speed be applied to the central Baltic Sea with different productivity?

2) What is the influence of natural surface active compounds (i.e. surfactants) and bubbles on air-sea gas exchange and if the study supports the idea of a bias in the calculation of the net gas flux based on higher abundance of surfactants during the productive period?

3) Do the differences in gas exchange rate measured with a dual tracer and EC CO₂ observed in the open ocean exist in the Baltic Sea?

Wo die Ostsee den Himmel berührt – Luft-Meer-Interaktion in der Ostsee

Angesichts der globalen Erwärmung und des Anstiegs der Treibhausgase in der Atmosphaere sind Wissenschaftler daran interessiert, herauszufinden, inwieweit die Ozeane diese Gase aufnehmen können, um den Klimawandel entgegenzuwirken. Koennen die Ozeane diese Gase noch aufnehmen, oder sind sie bereits erschoeft?

Im Zuge des CenBase-Projektes (kurz für Central Baltic Sea Air-Sea Exchange Experiment) haben sich Wissenschaftler des IOWs und des GEOMARs (Deutschland), des University College London (UK) und der Hawaii University (USA) an Bord der RV Elizabeth Mann Borgese (EMB) zusammengefunden, um den Luft-See-Austausch von Treibhausgasen nach der Frühjahrsproduktionsperiode in der zentralen Ostsee zu untersuchen.

Ziel des Projekts CenBase (kurz für Central Baltic Sea Air-Sea Exchange Experiment) ist es, die spezifischen Merkmale des Luft-Meer-Austauschs nach der Frühjahrsproduktionsphase in der zentralen Ostsee zu untersuchen. Während der Schiffsexpedition werden die Forschenden ein Tracerexperiment durchführen, direkte Eddy-Kovarianz-Flussmessungen von CO₂ und DMS vornehmen, die Häufigkeit und die Beschaffenheit von oberflächen-aktiven Substanzen untersuchen und die Oberflächenturbulenz durch Mikrostrukturmessungen bestimmen. Ein kontinuierliches Monitoring der Oberflächenkonzentrationen der drei wichtigsten Treibhausgase CO₂, CH₄ und N₂O während der gesamten Fahrtstrecke soll Vergleiche mit den Ergebnissen der Messungen und Experimente sowie mit publizierten Daten ermöglichen.

Die Expedition konzentriert sich auf die folgenden Forschungsfragen:

1) Können die Parametrisierungen des Gasaustauschs, die auf Windgeschwindigkeit basieren, auch auf die zentrale Ostsee mit unterschiedlicher Produktivität angewendet werden?

2) Welchen Einfluss haben natürliche oberflächenaktive Verbindungen und Blasen auf den Gasaustausch zwischen Luft und Meer?

3) Gibt es die im offenen Ozean beobachteten Unterschiede zwischen Gasaustauschgeschwindigkeiten, die mit Spurengasen und EC CO₂ gemessenen werden, auch in der Ostsee?