SO289 - S Pacific GEOTRACES - Biogeochemie von Spurenmetallen und deren Isotopen im südpazifischen Ozean und deren Wechselwirkungen mit der Bioproduktivität - GEOTRACES GP21; GEOMAR Vorhaben: Konzentration und Verteilung von Spurenelementen und Isotopen im Südpazifischen Ozean

Abstract

Verbundprojekt SO289–S Pacific GEOTRACES diente der Untersuchung potenzieller geologischer Quellen von TEIs entlang den südpazifischen Ozean. Der Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HTHH) im Januar 2022 erwies sich jedoch als zusätzliches wichtiges TEI-Eintragsereignis in dieses Gebiet. Bei der Eruption des HTHH wurden 2 900 Teragramm Auswurfprodukte freigesetzt, die hauptsächlich in den SPO unmittelbar nördlich des westlichen Abschnitts von SO289 eingetragen wurden. Die Auswirkungen des HTHH-Ausbruchs auf die Biogeochemie des SPO-Wassers wurden anhand von Nd-Isotopen und REE-Konzentrationen untersucht, die einen deutlichen vulkanischen Einfluss auf das Wasser im westliche SPO zeigten, der sich möglicherweise bis in den zentralen Wirbel und die östliche Region ausdehnte, während die Nd Isotope im Tiefenwasser des übrigen SO289 Schnitts eng den Hauptwassermassen und deren Mischung folgten. Erhöhte Spurenmetallkonzentrationen (Fe, Mn, Al) im Oberflächenwasser und Chlorophyll-a-Konzentrationen in der euphotischen Schicht zwischen dem östlichen und westlichen Wirbel deuten außerdem darauf hin, dass der Vulkanausbruch Mikronährstoffe lieferte, die möglicherweise eine Phytoplanktonwachstum auslösten. Es wurde abgeschätzt, dass der HTHH-Ausbruch bis zu 0,16 kt Nd und 32 kt Fe in den SPG freigesetzt hat. Die in SO289 durchgeführte experimentelle Bewertung der Phytoplankton-Nährstofflimitierung auf der Skala des ganzen Beckens zeigte, dass Stickstoff (N) während des Südsommers der primär limitierende Nährstoff in der gesamten SPO war, während andere Makro- und Mikronährstoffe sich den ko-limitierenden Konzentrationen näherten. Das östliche Auftriebssystem zwischen Peru und Chile entlang der chilenischen Küste war von einer Sauerstoffminimumzone (<50 uM O2) und erhöhten P-, Mangan- (Mn) und Kobalt- (Co) Werten geprägt. Zunächst wurde der Ostpazifische Rücken (EPR) als bedeutende hydrothermale Eintragsquelle bestätigt, was durch Heliumisotope (3He), Trübung und Partikeldichte, die von einem Hydro-optic Underwater Vision Profiler aufgezeichnet wurden, belegt wurde.