Skibsmålinger af kviksølv i luften, som dem der blev foretaget på Galathea 3 Ekspeditionen, er betydningsfulde for forståelsen af kviksølvs transport, omdannelse og afsætning over havet. Der er, indtil videre, meget få målinger af kviksølv over havet, hvor stoffet opfører sig anderledes og findes i andre koncentrationer end over land. For at få et fyldestgørende billede af, hvordan kviksølv transporteres og reagere globalt, bliver vi nødt til at vide, hvordan det fordeler sig og reagere over havene.

Skibsmålingerne, der dækker et stort geografisk område, bliver sammenholdt med målinger fra stationære målestationer på land (f.eks. Station Nord). Målestationerne på land giver modsat skibsmålingerne lange tidsserier, der kan bruges til at undersøge, hvordan kviksølvkoncentrationen ændrer sig over tid. At måle kviksølv fra fly er en anden måde, hvor man, modsat målingerne på landstationerne, kan få et billede af en vertikal profil af kviksølv op gennem atmosfæren.

Hvordan måles kviksølv?
Tæt på skorstenen på toppen af Vædderen havde forskerne placeret en lille container proppet til randen med dyrt fintfølende udstyr. Her kunne man måle to af de tre former af kviksølv, der findes i luften: Hg⁰ og Hg^II.


Hg⁰ blev målt med et specielt instrument kaldet en TEKRAN. Princippet bag instrumentet er, at havluft suges ind gennem et rør, der indeholder en guldfælde (et solidt gulrør). Guldfælden vil binde det kviksølv, der er i havluften, på guldets overflade. Fælden opsamler kviksølv i 5 minutter, hvorefter data analyseres i 5 minutter. Ved at arbejde med to parallelle fælder, der skiftevis måler og analyserer, undgår man huller i dataserien.

Analysen foregår ved at guldfælden opvarmes, hvorved kviksølv igen frigives. I en strøm af argon bliver det frigivne kviksølv ført ind i et kammer, hvor det bliver udsat for lys fra en kviksølvlampe. Kviksølvprøven absorberer lyset og udsender det igen. Denne proces kaldes flourosens, og det udsendte lys måles med en lysdetektor. Jo mere kviksølv, jo mere lys bliver udsendt.

Hg^II blev målt ved opsamling på en speciel type kvarts belagt med kaliumklorid, hvorved der dannes kviksølvklorid (sublimat). Når sublimat opvarmes frigives kviksølvet igen, og derefter analyseres koncentrationen på same måde som for Hg⁰.

Udover kviksølv blev der også målt CO, ozon og NO_x. Dette blev gjort for at hjælpe med analysen af kviksølvdata. CO udledes bl.a. ved forbrænding af fossile brændstoffer og ved skovbrande. Ved at kigge på koncentrationen af CO i luften kan man se hvor den luft, forskerne målte på, kommer fra. Ozonmængden afslører, hvilke kemiske processer, der sker i atmosfæren (Se afsnittet ”Kemisk forår på Station Nord”). NO_x findes i røg fra skibet og kan derfor bruges til at frasortere data, der er blevet påvirket af skibets udstødning.

Høje koncentrationer på Antarktis
Da Vædderen ankom til området omkring Palmer Station på Antarktis røg analyseapparaturet helt op i det røde felt. Det blev målt forhøjede koncentrationer af både Hg⁰ og Hg^II samtidig. Fra målinger på Station Nord ved vi, at der af og til er meget høje koncentrationer af Hg^II i det arktiske forår. Men vi ved også, at de høje koncentrationer ses samtidigt med at Hg⁰ forsvinder, fordi der sker en oxidation af Hg⁰ til Hg^II.

Observationerne på Galathea 3 Ekspeditionen er ikke gjort om foråret, men i den antarktiske sommer og forskerne målte ikke en negative korrelation imellem de to stoffer, men derimod en positiv korrelation. I øjeblikket arbejder forskerne med to forskellige teorier, der begge kan forklare, hvad der sker:

1. Hg⁰ stammer fra reemission af kviksølv der har samlet sig i det arktiske økosystem pga. de høje nedfald under AMDEs om foråret.




2. Hg⁰ stammer fra vulkanen Mt. Erebus, som ligger tæt på den antarktiske kyst.

I begge tilfælde vil en lille del af Hg⁰ (~5 %) blive omdannet til Hg^II under transporten fra kilden til skibet. Når vindretningen kommer fra kilden, vil begge typer kviksølv derfor være høje, mens hvis luften er ren, vil koncentrationen af begge typer være den almindelige baggrunds koncentration.

Derudover så forskerne en klar forskel i kviksølv-koncentrationerne, på den nordlige og den sydlige halvkugle. Det skyldes, høje emissioner af kviksølv på den nordlige halvkugle (især i Asien) og en lang transport tid mellem nord og syd.