Virkningen av atmosfæriske aerosoler på spormetallkjemi i åpent havoverflate sjøvann, 1. Aluminium

Abstrakt

Betydelige mengder aerosolaluminium fraktes fra kontinentale regioner gjennom atmosfæren til havene. Berikelser av konsentrasjonen av oppløst aluminium i sjøvann med åpen havoverflate antyder at oppløsning av aerosolaluminium er en viktig kilde til oppløst aluminium til disse vannene. Atmosfære aerosoler samlet ved Enewetak Atoll ble utsatt for sjøvann og kunstig regnvann for direkte å bestemme viktigheten av atmosfærisk avsetning som en kilde til marint oppløst aluminium.

Resultatene fra disse eksperimentene indikerer at 8–10% av aluminiumet i atmosfæriske aerosoler av jordskorpe over Nord-Stillehavet er løselig i sjøvann. Omtrent 5–6% oppløses veldig raskt (<0,6 timer). Ytterligere 3-4% løses opp innen 60 timer. Denne bimodale oppløsningen av aerosolaluminium fra jordskorpen antyder at dette aluminiumet er til stede i to former. Den raskt oppløsende fraksjonen er sannsynligvis aluminium som allerede er forvitret fra primære mineraler, mens den saktere oppløsende fraksjon antagelig er aluminium fra aluminiumsilikatmatrisen.

Nesten samme mengde aerosolaluminium oppløst i kunstig regnvann ( pH = 5,5 ) på 6 timer som oppløst i sjøvann ( pH = 8 ) på 60 timer. Den lavere pH ser ut til ikke bare å øke oppløsningshastigheten, men kan også øke mengden aerosolaluminium som løses opp. Oppløst organisk materiale i sjøvann ser ut til å ha relativt liten effekt på aerosolaluminiumoppløsningen.

Med tanke på målte totale aerosolaluminiumsflyt vil aluminiumoppløsningen på 5–10% utgjøre den viktigste kilden for oppløst aluminium i overflatevann i det åpne Nord-Stillehavet. Den beregnede oppholdstiden for oppløst aluminium i de øvre 100 m av det tropiske Nord-Stillehavet varierer fra 2 til 6 år.