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Investigation de l'Anomalie Isotopique de l'Oxygène du Nitrate dans l'Arctique
- Acronyme
- IOANA
- Référence
- 457
- Domaine de recherche
-
Sciences de l'atmosphère
- Région
-
Arctique
Svalbard - Responsable du projet
- Joël Savarino
- Laboratoires
-
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement - LGGE (Université de Grenoble I, CNRS)
- Date
- Archives : Programmes terrestres
Résumé
Le programme annuel IOANA poursuit l'effort initié en 2005 dans le cadre du projet OOTI (Out On The Ice 2005) dont les résultats encouragent à creuser le lien entre l'évolution de l'anomalie isotopique de l'oxygène dans le nitrate particulaire et l'observation d'événements de disparition de l'ozone de la couche limite atmosphérique (Ozone Depletion Events : ODE). Il est donc proposé, en collaboration étroite avec les partenaires du projet CHI.MER.POL II, de collecter un jeu de données cohérent visant à mieux documenter les mécanismes responsables de ce couplage, ainsi que de l'existence de ces événements à Ny-Ålesund :
- suivi quotidien de l'anomalie isotopique de l'oxygène dans le nitrate particulaire, par pompage haut volume et collecte sur filtres (dispositif mis au point lors de la campagne OOTI 2005)
- suivi de la teneur en ozone de surface (NILU) et en mercure gazeux (Christophe Ferrari, LGGE)
- suivi de l'évolution temporelle de l'anomalie isotopique de l'oxygène du nitrate incorporé dans le manteau neigeux superficiel. Cette approche a été abordée lors de la campagne 2005 mais n'a pu se concrétiser à cause de problèmes logistiques (DHL)
- suivi de l'évolution des caractéristiques physiques et chimiques du manteau neigeux saisonnier
La combinaison de ces données avec celles collectées par nos partenaires internationaux (e.g. mesures de teneur en NOx-flux de NOx, H. Beine, CNR IIA) nous permettra de mieux comprendre les liens entre capacité oxydante de l'atmosphère (COA) et anomalie isotopique de l'oxygène dans le nitrate particulaire, mais aussi de tenter de répondre à certaines questions clés qui questionnent la communauté scientifique à propos de l'existence des ODEs (localisation, échelles de temps mises en jeu ...). En outre le suivi du manteau neigeux superficiel constitue une première approche de l'étude de l'incorporation et de la possible conservation du signal isotopique dans le manteau neigeux après la perte de nos échantillons de neige lors de la campagne OOTI 2005.
Il est proposé de réaliser cette étude en deux campagnes au cours de l'hiver et du printemps 2006, afin de disposer d'une référence à la chimie nocturne des composés nitrés à laquelle comparer la chimie à l'œuvre lors des ODEs.
Abstract
The research program IOANA follows what was done in 2005 in Barrow, Alaska (project OOTI) and Alert, Nunavut (joint project with Meteorological Service of Canada). Because the results obtained by these studies show a clear correlation between the oxygen isotopic anomaly of particulate nitrate and the ozone mole fraction during ozone depletion events (ODE), new locations and new meteorological situations are needed to better constrain this causality effect.
We propose to organize two field campaigns in Ny Ålesund, Svalbard, during February and April 2006, which would be strongly linked to the CHIMERPOL program lead by C. Ferrari (LGGE). These campaigns will focus on :
- HiVol sampling on a daily basis for particulate nitrate isotope analysis collection on Whatman 41 filters
- Ozone and Gaseous Elementary Mercury (GEM) monitoring (NILU and CHIMERPOL)
- Monitoring of the isotopic content of nitrate contained in the surface layer of the seasonal snowpack.
- Observations on the evolution of the physical and chemical characteristics of the seasonal snowpack
The last part of the program is a first step towards an understanding of the transmission of the nitrate oxygen anomaly from the particulate phase (atmospheric) to the snowpack that is required before undertaking any studies using isotopes in nitrate embedded in ice cores.
This study will also benefit from the complementary data collected by Harald Beine (CNR IIA, Roma, Italy) focussing on nitrogen oxides (NOx) and HONO mixing ratios and fluxes at the surface of the snowpack.

