Tab. 1 Mole % CO2 and 13C values of CO2 at baseline and at the final monitoring event for the eight observation wells

During CO2 storage operations in mature oilfields or saline aquifers it is desirable to trace the movement of injected CO2 for verification and safety purposes. We demonstrate the successful use of carbon isotope abundance ratios for tracing the movement of CO2 injected at the Cardium CO2 Storage Monitoring project in Alberta between 2005 and 2007. Injected CO2 had a d13C value of -4.6±1.1 per mil that was more than 10 per mil higher than the carbon isotope ratios of casing gas CO2 prior to CO2 injection with average d13C values ranging from -15.9 to -23.5 per mil. After commencement of CO2 injection, d13C values of casing gas CO2 increased in all observation wells towards those of the injected CO2 consistent with a two-source end-member mixing model. At four wells located in a NE-SW trend with respect to the injection wells, breakthrough of injected CO2 was registered chemically (>50 mol % CO2) and isotopically 1-6 months after commencement of CO2 injection resulting in cumulative CO2 fluxes exceeding 100000 m**3 during the observation period. At four other wells, casing gas CO2 contents remained below 5 mol % resulting in low cumulative CO2 fluxes (<2000 m**3) throughout the entire observation period, but carbon isotope ratios indicated contributions between <30 and 80% of injected CO2. Therefore, we conclude that monitoring the movement of CO2 in the injection reservoir with geochemical and isotopic techniques is an effective approach to determine plume expansion and to identify potential preferential flow paths provided that the isotopic composition of injected CO2 is constant and distinct from that of baseline CO2.

Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

Bulk geochemical analysis and planktonic foraminifera of sediment core GeoB7112-5

A multivariable approach utilising bulk sediment, planktonic Foraminifera and siliceous phytoplankton has been used to reconstruct rapid variations in palaeoproductivity in the Peru-Chile Current System off northern Chile for the past 19000 cal. yr. During the early deglaciation (19000-16000 cal. yr BP), our data point to strongest upwelling intensity and highest productivity of the past 19 000 cal. yr. The late deglaciation (16000-13000 cal. yr BP) is characterised by a major change in the oceanographic setting, warmer water masses and weaker upwelling at the study site. Lowest productivity and weakest upwelling intensity are observed from the early to the middle Holocene (13000-4000 cal. yr BP), and the beginning of the late Holocene (<4000 cal. yr BP) is marked by increasing productivity, mainly driven by silicate-producing organisms. Changes in the productivity and upwelling intensity in our record may have resulted from a large-scale compression and/or displacement of the South Pacific subtropical gyre during more productive periods, in line with a northward extension of the Antarctic Circumpolar Current and increased advection of Antarctic water masses with the Peru-Chile Current. The corresponding increase in hemispheric thermal gradient and wind stress induced stronger upwelling. During the periods of lower productivity, this scenario probably reversed.