3D-electron microscopy of different conformations of cephalopod hemocyanins

Die Hämocyanine der Cephalopoden Nautilus pompilius und Sepia officinalis sorgen für den Sauerstofftransport zwischen den Kiemen und den Geweben. Sie bestehen aus einem zylindrischen Dekamer mit interner Kragenstruktur. Während eine Untereinheit (also eine Polypeptidkette) bei NpH aus sieben paralogen funktionellen Domänen (FU-a bis FU-g) besteht, führte ein Genduplikationsereignis der FU-d zu acht FUs in SoH (a, b, c, d, d´, e, f, g). In allen Mollusken Hämocyaninen bilden sechs dieser FUs den äußeren Ring und die restlichen die interne Kragenstruktur. rnrnIn dieser Arbeit wurde ein dreidimensionales Modell des Hämocyanins von Sepia officinalis (SoH) erstellt. Die Rekonstruktion, mit einer Auflösung von 8,8Å (FSC=0,5), erlaubt das Einpassen von Homolologiemodellen und somit das Erstellen eines molekularen Modells mit pseudo atomarer Auflösung. Des Weiteren wurden zwei Rekonstruktionen des Hämocyanins von Nautilus pompilius (NpH) in verschiedenen Oxygenierungszuständen erstellt. Die auf 10 und 8,1Å aufgelösten Modelle zeigen zwei verschiedene Konformationen des Proteins. Daraus ließ sich eine Modellvorstellung über die allosterische Funktionsweise ableiten. Die hier erreichte Auflösung von 8Å ist die momentan höchste eines Molluskenhämocyanins. rnAuf Grundlage des molekularen Modells von SoH konnte die Topologie des Proteins aufgeklärt werden. Es wurde gezeigt, dass die zusätzliche FU-d´ in den Kragen integriert ist und somit die prinzipielle Wandarchitektur aller Mollusken Hämocyanine identisch ist. Wie die Analyse des erstellten molekularen Modells zeigt werden sind die beiden Isoformen (SoH1 und SoH2) in den Bereichen der Interfaces nahezu identisch; auch der Vergleich mit NpH zeigt grosse Übereinstimmungen. Des weiteren konnte eine Fülle von Informationen bezüglich der allosterischen Signalübertragung innerhalb des Moleküls gewonnen werden. rnDer Versuch, NpH in verschiedenen Oxygenierungszuständen zu zeigen, war erfolgreich. Die Datensätze, die unter zwei atmosphärischen Bedingungen präpariert wurden, führten reproduzierbar zu zwei unterschiedlichen Rekonstruktionen. Dies zeigt, daß der hier entwickelte experimentelle Ansatz funktioniert. Er kann nun routinemäßig auf andere Proteine angewandt werden. Wie der strukturelle Vergleich zeigte, verändert sich die Orientierung der FUs durch die Oxygenierung leicht. Dies wiederum beeinflusst die Anordnung innerhalb der Interfaces sowie die Abstände zwischen den beteiligten Aminosäuren. Aus dieser Analyse konnte eine Modellvorstellung zum allosterischen Signaltransfer innerhalb des Moleküls abgeleitet werden, die auf einer Umordnung von Salzbrücken basiert.

Kinetic modeling and experiments on gas uptake and chemical transformation of organic aerosol in the atmosphere

Aerosolpartikel beeinflussen das Klima durch Streuung und Absorption von Strahlung sowie als Nukleations-Kerne für Wolkentröpfchen und Eiskristalle. Darüber hinaus haben Aerosole einen starken Einfluss auf die Luftverschmutzung und die öffentliche Gesundheit. Gas-Partikel-Wechselwirkunge sind wichtige Prozesse, weil sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aerosolen wie Toxizität, Reaktivität, Hygroskopizität und optische Eigenschaften beeinflussen. Durch einen Mangel an experimentellen Daten und universellen Modellformalismen sind jedoch die Mechanismen und die Kinetik der Gasaufnahme und der chemischen Transformation organischer Aerosolpartikel unzureichend erfasst. Sowohl die chemische Transformation als auch die negativen gesundheitlichen Auswirkungen von toxischen und allergenen Aerosolpartikeln, wie Ruß, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Proteine, sind bislang nicht gut verstanden.rn Kinetische Fluss-Modelle für Aerosoloberflächen- und Partikelbulk-Chemie wurden auf Basis des Pöschl-Rudich-Ammann-Formalismus für Gas-Partikel-Wechselwirkungen entwickelt. Zunächst wurde das kinetische Doppelschicht-Oberflächenmodell K2-SURF entwickelt, welches den Abbau von PAK auf Aerosolpartikeln in Gegenwart von Ozon, Stickstoffdioxid, Wasserdampf, Hydroxyl- und Nitrat-Radikalen beschreibt. Kompetitive Adsorption und chemische Transformation der Oberfläche führen zu einer stark nicht-linearen Abhängigkeit der Ozon-Aufnahme bezüglich Gaszusammensetzung. Unter atmosphärischen Bedingungen reicht die chemische Lebensdauer von PAK von wenigen Minuten auf Ruß, über mehrere Stunden auf organischen und anorganischen Feststoffen bis hin zu Tagen auf flüssigen Partikeln. rn Anschließend wurde das kinetische Mehrschichtenmodell KM-SUB entwickelt um die chemische Transformation organischer Aerosolpartikel zu beschreiben. KM-SUB ist in der Lage, Transportprozesse und chemische Reaktionen an der Oberfläche und im Bulk von Aerosol-partikeln explizit aufzulösen. Es erforder im Gegensatz zu früheren Modellen keine vereinfachenden Annahmen über stationäre Zustände und radiale Durchmischung. In Kombination mit Literaturdaten und neuen experimentellen Ergebnissen wurde KM-SUB eingesetzt, um die Effekte von Grenzflächen- und Bulk-Transportprozessen auf die Ozonolyse und Nitrierung von Protein-Makromolekülen, Ölsäure, und verwandten organischen Ver¬bin-dungen aufzuklären. Die in dieser Studie entwickelten kinetischen Modelle sollen als Basis für die Entwicklung eines detaillierten Mechanismus für Aerosolchemie dienen sowie für das Herleiten von vereinfachten, jedoch realistischen Parametrisierungen für großskalige globale Atmosphären- und Klima-Modelle. rn Die in dieser Studie durchgeführten Experimente und Modellrechnungen liefern Beweise für die Bildung langlebiger reaktiver Sauerstoff-Intermediate (ROI) in der heterogenen Reaktion von Ozon mit Aerosolpartikeln. Die chemische Lebensdauer dieser Zwischenformen beträgt mehr als 100 s, deutlich länger als die Oberflächen-Verweilzeit von molekularem O3 (~10-9 s). Die ROIs erklären scheinbare Diskrepanzen zwischen früheren quantenmechanischen Berechnungen und kinetischen Experimenten. Sie spielen eine Schlüsselrolle in der chemischen Transformation sowie in den negativen Gesundheitseffekten von toxischen und allergenen Feinstaubkomponenten, wie Ruß, PAK und Proteine. ROIs sind vermutlich auch an der Zersetzung von Ozon auf mineralischem Staub und an der Bildung sowie am Wachstum von sekundären organischen Aerosolen beteiligt. Darüber hinaus bilden ROIs eine Verbindung zwischen atmosphärischen und biosphärischen Mehrphasenprozessen (chemische und biologische Alterung).rn Organische Verbindungen können als amorpher Feststoff oder in einem halbfesten Zustand vorliegen, der die Geschwindigkeit von heterogenen Reaktionenen und Mehrphasenprozessen in Aerosolen beeinflusst. Strömungsrohr-Experimente zeigen, dass die Ozonaufnahme und die oxidative Alterung von amorphen Proteinen durch Bulk-Diffusion kinetisch limitiert sind. Die reaktive Gasaufnahme zeigt eine deutliche Zunahme mit zunehmender Luftfeuchte, was durch eine Verringerung der Viskosität zu erklären ist, bedingt durch einen Phasenübergang der amorphen organischen Matrix von einem glasartigen zu einem halbfesten Zustand (feuchtigkeitsinduzierter Phasenübergang). Die chemische Lebensdauer reaktiver Verbindungen in organischen Partikeln kann von Sekunden bis zu Tagen ansteigen, da die Diffusionsrate in der halbfesten Phase bei niedriger Temperatur oder geringer Luftfeuchte um Größenordnungen absinken kann. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen wie halbfeste Phasen die Auswirkung organischeer Aerosole auf Luftqualität, Gesundheit und Klima beeinflussen können. rn

Flugzeuggetragene in-situ Messungen zur Eis- und Flüssigphase troposphärischer Wolken

Die Mikrophysik in Wolken bestimmt deren Strahlungseigenschaften und beeinflusst somit auch den Strahlungshaushalt des Planeten Erde. Aus diesem Grund werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit die mikrophysikalischen Charakteristika von Cirrus-Wolken sowie von arktischen Grenzschicht-Wolken behandelt. Die Untersuchung dieser Wolken wurde mithilfe verschiedener Instrumente verwirklicht, welche Partikel in einem Durchmesserbereich von 250nm bis zu 6.4mm vermessen und an Forschungsflugzeugen montiert werden. Ein Instrumentenvergleich bestätigt, dass innerhalb der Bereiche in denen sich die Messungen dieser Instrumente überlappen, die auftretenden Diskrepanzen als sehr gering einzustufen sind. Das vorrangig verwendete Instrument trägt die Bezeichnung CCP (Cloud Combination Probe) und ist eine Kombination aus einem Instrument, das Wolkenpartikel anhand von vorwärts-gerichtetem Streulicht detektiert und einem weiteren, das zweidimensionale Schattenbilder einzelner Wolkenpartikel aufzeichnet. Die Untersuchung von Cirrus-Wolken erfolgt mittels Daten der AIRTOSS-ICE (AIRcraft TOwed Sensor Shuttle - Inhomogeneous Cirrus Experiment) Kampagne, welche im Jahr 2013 über der deutschen Nord- und Ostsee stattfand. Parameter wie Partikeldurchmesser, Partikelanzahlkonzentration, Partikelform, Eiswassergehalt, Wolkenhöhe und Wolkendicke der detektierten Cirrus-Wolken werden bestimmt und im Kontext des aktuellen Wissenstandes diskutiert. Des Weiteren wird eine beprobte Cirrus-Wolke im Detail analysiert, welche den typischen Entwicklungsprozess und die vertikale Struktur dieser Wolkengattung widerspiegelt. Arktische Grenzschicht-Wolken werden anhand von Daten untersucht, die während der VERDI (VERtical Distribution of Ice in Arctic Clouds) Kampagne im Jahr 2012 über der kanadischen Beaufortsee aufgezeichnet wurden. Diese Messkampagne fand im Frühling statt, um die Entwicklung von Eis-Wolken über Mischphasen-Wolken bis hin zu Flüssigwasser-Wolken zu beobachten. Unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen tritt innerhalb von Mischphasen-Wolken der sogenannte Wegener-Bergeron-Findeisen Prozess auf, bei dem Flüssigwassertropfen zugunsten von Eispartikeln verdampfen. Es wird bestätigt, dass dieser Prozess anhand von mikrophysikalischen Messungen, insbesondere den daraus resultierenden Größenverteilungen, nachweisbar ist. Darüber hinaus wird eine arktische Flüssigwasser-Wolke im Detail untersucht, welche im Inneren das Auftreten von monomodalen Tröpfchen-Größenverteilungen zeigt. Mit zunehmender Höhe wachsen die Tropfen an und die Maxima der Größenverteilungen verschieben sich hin zu größeren Durchmessern. Dahingegen findet im oberen Übergangsbereich dieser Flüssigwasser-Wolke, zwischen Wolke und freier Atmosphäre, ein Wechsel von monomodalen zu bimodalen Tröpfchen-Größenverteilungen statt. Diese weisen eine Mode 1 mit einem Tropfendurchmesser von 20μm und eine Mode 2 mit einem Tropfendurchmesser von 10μm auf. Das dieses Phänomen eventuell typisch für arktische Flüssigwasser-Wolken ist, zeigen an dem Datensatz durchgeführte Analysen. Mögliche Entstehungsprozesse der zweiten Mode können durch Kondensation von Wasserdampf auf eingetragenen Aerosolpartikeln, die aus einer Luftschicht oberhalb der Wolke stammen oder durch Wirbel, welche trockene Luftmassen in die Wolke induzieren und Verdampfungsprozesse von Wolkentröpfchen hervorrufen, erklärt werden. Unter Verwendung einer direkten numerischen Simulation wird gezeigt, dass die Einmischung von trockenen Luftmassen in den Übergangsbereich der Wolke am wahrscheinlichsten die Ausbildung von Mode 2 verursacht.

Unexpected Polymorphism and Unique Particle Morphologies from Monodisperse Droplet Evaporation

The particle sizes, morphologies, and structures are presented for succinic acid particles formed from the evaporation of uniform droplets created with a vibrating orifice aerosol generator. Particle sizes are monodisperse, and solvent choice is found to be the dominant factor in determining the final morphology and structure. The external particle morphologies range from round to cap shaped, while the surface roughness ranges from fairly smooth to extremely rough and pitted. Internally, the particles have significant void space and noticeable crystals. X-ray diffraction confirms that the particles are crystalline. Thus, the morphologies of the particles take on a crystal filled structure that is unique in comparison to previous particles formed through droplet evaporation. The structure of the particles contains β succinic acid; however, the particles formed from water also contain α succinic acid. α Succinic acid has not previously been able to be formed from solution at near atmospheric conditions. The unique morphologies and ability to identify unexpected polymorphs provide for a potential tool to not only enhance particle engineering but also to identify metastable polymorphs.

Comparisons between OMI SO2 data and ground-based SO2 measurements at Turrialba volcano

Turrialba is one of the largest and most active stratovolcanoes in the Central Cordillera of Costa Rica and an excellent target for validation of satellite data using ground based measurements due to its high elevation, relative ease of access, and persistent elevated SO2 degassing. The Ozone Monitoring Instrument (OMI) aboard the Aura satellite makes daily global observations of atmospheric trace gases and it is used in this investigation to obtain volcanic SO2 retrievals in the Turrialba volcanic plume. We present and evaluate the relative accuracy of two OMI SO2 data analysis procedures, the automatic Band Residual Index (BRI) technique and the manual Normalized Cloud-mass (NCM) method. We find a linear correlation and good quantitative agreement between SO2 burdens derived from the BRI and NCM techniques, with an improved correlation when wet season data are excluded. We also present the first comparisons between volcanic SO2 emission rates obtained from ground-based mini-DOAS measurements at Turrialba and three new OMI SO2 data analysis techniques: the MODIS smoke estimation, OMI SO2 lifetime, and OMI SO2 transect techniques. A robust validation of OMI SO2 retrievals was made, with both qualitative and quantitative agreements under specific atmospheric conditions, proving the utility of satellite measurements for estimating accurate SO2 emission rates and monitoring passively degassing volcanoes.

Responses of lung cells to realistic exposure of primary and aged carbonaceous aerosols

Diesel exhaust and wood burning are important sources of ambient atmospheric particles due to increasing numbers of diesel cars and the importance of wood as a source of renewable energy. Inhalation is the predominant route of entry and uptake for fine and ultrafine particles into the body. Health effects of atmospheric particles are still not completely understood. There is consistent evidence from epidemiology that particle exposure contributes to respiratory and cardiovascular diseases. This study aimed at examining acute responses of airway epithelial cells and luminal macrophages after exposure to freshly emitted and photochemically aged carbonaceous aerosols under realistic atmospheric conditions. In addition to a bronchial epithelial cell line advanced cell cultures namely fully differentiated respiratory epithelia and primary surface macrophages were used. Our results demonstrate that a single exposure of the cells to realistic particle doses of 0.3–3 ng diesel or 3–9 ng wood aerosol per cm2 cell surface induces small, particle-specific responses. The release of interleukin-6 and -8 was found to be decreased in differentiated airway epithelia but not in the other cell models studied. Aerosol exposure decreased macrophage phagocytic activity by 45–90%. Cell and tissue integrity remained unaffected. Overall, primary and aged particles from the same combustion induced similar responses in the cell models tested, whereby particles from diesel exhaust affected the cells more than those from wood combustion.

Triple isotope (δD, δ17O, δ18O) study on precipitation, drip water and speleothem fluid inclusions for a Western Central European cave (NW Switzerland)

Deuterium (δD) and oxygen (δ18O) isotopes are powerful tracers of the hydrological cycle and have been extensively used for paleoclimate reconstructions as they can provide information on past precipitation, temperature and atmospheric circulation. More recently, the use of δ17O excess derived from precise measurement of δ17O and δ18O gives new and additional insights in tracing the hydrological cycle whereas uncertainties surround this proxy. However, 17O excess could provide additional information on the atmospheric conditions at the moisture source as well as about fractionations associated with transport and site processes. In this paper we trace water stable isotopes (δD,δ17O and δ18O) along their path from precipitation to cave drip water and finally to speleothem fluid inclusions for Milandre cave in northwestern Switzerland. A two year-long daily resolved precipitation isotope record close to the cave site is compared to collected cave drip water (3 months average resolution) and fluid inclusions of modern and Holocene stalagmites. Amount weighted mean δD,δ18O and δ17O are -71.0‰, -9.9‰, -5.2‰ for precipitation, -60.3‰, -8.7‰, -4.6‰ for cave drip water and -61.3‰, -8.3‰, -4.7‰ for recent fluid inclusions respectively. Second order parameters have also been derived in precipitation and drip water and present similar values with 18 per meg for 17O excess whereas d-excess is 1.5‰ more negative in drip water. Furthermore, the atmospheric signal is shifted towards enriched values in the drip water and fluid inclusions (Δ of ~ + 10‰ for δD). The isotopic composition of cave drip water exhibits a weak seasonal signal which is shifted by around 8 - 10 months (groundwater residence time) when compared to the precipitation. Moreover, we carried out the first δ17O measurement in speleothem fluid inclusions, as well as the first comparison of the δ17 O behaviour from the meteoric water to the fluid inclusions entrapment in speleothems. This study on precipitation, drip water and fluid inclusions will be used as a speleothem proxy calibration for Milandre cave in order to reconstruct paleotemperatures and moisture source variations for Western Central Europe.

Cloud observations in Switzerland using hemispherical sky cameras

We present observations of total cloud cover and cloud type classification results from a sky camera network comprising four stations in Switzerland. In a comprehensive intercomparison study, records of total cloud cover from the sky camera, long-wave radiation observations, Meteosat, ceilometer, and visual observations were compared. Total cloud cover from the sky camera was in 65–85% of cases within ±1 okta with respect to the other methods. The sky camera overestimates cloudiness with respect to the other automatic techniques on average by up to 1.1 ± 2.8 oktas but underestimates it by 0.8 ± 1.9 oktas compared to the human observer. However, the bias depends on the cloudiness and therefore needs to be considered when records from various observational techniques are being homogenized. Cloud type classification was conducted using the k-Nearest Neighbor classifier in combination with a set of color and textural features. In addition, a radiative feature was introduced which improved the discrimination by up to 10%. The performance of the algorithm mainly depends on the atmospheric conditions, site-specific characteristics, the randomness of the selected images, and possible visual misclassifications: The mean success rate was 80–90% when the image only contained a single cloud class but dropped to 50–70% if the test images were completely randomly selected and multiple cloud classes occurred in the images.

Benthic carbon turnover, sediment pigment concentrations and sinking fluxes of POC in the southeastern Beaufort Sea during CCGS Amundsen cruise 2008

The effects of changing ice and atmospheric conditions on the upwelling of deep nutrient-laden waters and biological productivity in the coastal Beaufort Sea were quantified using a unique combination of in situ and remote-sensing approaches. Repeated instances of ice ablation and upwelling during fall 2007 and summer 2008 multiplied the production of ice algae, phytoplankton, zooplankton and benthos by 2 to 6 fold. Strong wind forcing failed to induce upward shifts in the biological productivity of stratified waters off the shelf.

Age-depth relation and red colour reflectance of ODP Leg 177 sites

The Antarctic Polar Front is an important biogeochemical divider in the Southern Ocean. Laminated diatom mat deposits record episodes of massive flux of the diatom Thalassiothrix antarctica beneath the Antarctic Polar Front and provide a marker for tracking the migration of the Front through time. Ocean Drilling Program Sites 1091, 1093 and 1094 are the only deep piston cored record hitherto sampled from the sediments of the circumpolar biogenic opal belt. Mapping of diatom mat deposits between these sites indicates a glacial-interglacial front migration of up to 6 degrees of latitude in the early/mid Pleistocene. The mid-Pleistocene transition marks a stepwise minimum 7° northward migration of the locus of the Polar Front sustained for about 450 kyr until an abrupt southward return to a locus similar to its modern position and further south than any mid-Pleistocene locus. This interval from a "900 ka event" that saw major cooling of the oceans and a d13C minimum through to the 424 ka Mid-Brunhes Event at Termination V is also seemingly characterised by 1) sustained decreased carbonate in the sub-tropical south Atlantic, 2) reduced strength of Antarctic deep meridional circulation, 3) lower interglacial temperatures and lower interglacial atmospheric CO2 levels (by some 30 per mil) than those of the last 400 kyr, evidencing less complete deglaciation. This evidence is consistent with a prolonged period lasting 450 kyr of only partial ventilation of the deep ocean during interglacials and suggests that the mechanisms highlighted by recent hypotheses linking mid-latitude atmospheric conditions to the extent of deep ocean ventilation and carbon sequestration over glacial-interglacial cycles are likely in operation during the longer time scale characteristic of the mid-Pleistocene transition. The cooling that initiated the "900 ka event" may have been driven by minima in insolation amplitude related to eccentricity modulation of precession that also affected low latitude climates as marked by threshold changes in the African monsoon system. The major thresholds in earth system behaviour through the mid-Pleistocene transition were likely governed by an interplay of the 100 kyr and 400 kyr eccentricity modulation of precession.

(Table 1) Micro-inclusion counts and ion concentrations in the five GRIP ice-core sections

We provide the first direct evidence that a number of water-soluble compounds, in particular calcium sulfate (CaSO4 2H2O) and calcium carbonate (CaCO3), are present as solid, micron-sized inclusions within the Greenland GRIP ice core. The compounds are detected by two independent methods: micro-Raman spectroscopy of a solid ice sample, and energy-dispersive X-ray spectroscopy of individual inclusions remaining after sublimation. CaSO4 2H2O is found in abundance throughout the Holocene and the last glacial period, while CaCO3 exists mainly in the glacial period ice. We also present size and spatial distributions of the micro-inclusions. These results suggest that water-soluble aerosols in the GRIP ice core are dependable proxies for past atmospheric conditions.

Geochemistry of last glacial sediments of Isla de los Estados, southeastern Tierra del Fuego

The island of Isla de los Estados is situated at 54.5°S, 64°W, east of Argentinian Tierra del Fuego, and is located in a sensitive geographic position in relation to the zonal circulation between Antarctica and South America. Its terrestrial records of the last deglaciation, recording atmospheric conditions but within an oceanic setting, can help to clarify changes of regional circulation patterns, both atmospheric and marine. Here, we present geochemical analyses from 16-10 ka cal BP of a peat core from Lago Galvarne Bog at the northern coast of the island, and a lake sediment core from Laguna Cascada 3 km further south. The data comprise TC, TN, loss on ignition analyses and continuous XRF scanning on both cores as well as age-depth modeling based on AMS-14C dating. Deglaciation and onset of peat formation in the coastal areas began before 16 ka cal BP followed by a rapid glacial retreat and the start of lacustrine sedimentation further inland. Data suggest initially windy conditions with permafrost succeeded by gradually warmer and wetter conditions until ca 14.5 ka cal BP. The warming trend slows down until ca 13.5 ka cal BP, followed by arid conditions culminating around 12.8 ka cal BP. Our data suggest fairly warm conditions and the establishment of denser peat and forest vegetation ca 10.6 ka cal BP, contemporaneous with the onset of the Antarctic thermal optimum. This indicates large-scale shifts in the placement of zonal flow and the Westerlies at the beginning of the Holocene.

(Table 4) Seasonal variation of sea spray sodium concentrations during 2004-2007 at Concordia Station, Antarctica

From November 2004 to December 2007, size-segregated aerosol samples were collected all-year-round at Dome C (East Antarctica) by using PM10 and PM2.5 samplers, and multi-stage impactors. The data set obtained from the chemical analysis provided the longest and the most time-resolved record of sea spray aerosol (sea salt Na+) in inner Antarctica. Sea spray showed a sharp seasonal pattern. The highest values measured in winter (Apr-Nov) were about ten times larger than in summer (Dec-Mar). For the first time, a size-distribution seasonal pattern was also shown: in winter, sea spray particles are mainly submicrometric, while their summer size-mode is around 1-2 µm. Meteorological analysis on a synoptic scale allowed the definition of atmospheric conditions leading sea spray to Dome C. An extreme-value approach along with specific environmental based criteria was taken to yield stronger fingerprints linking atmospheric circulation (means and anomalies) to extreme sea spray events. Air mass back-trajectory analyses for some high sea spray events allowed the identification of two major air mass pathways, reflecting different size distributions: micrometric fractions for transport from the closer Indian-Pacific sector, and sub-micrometric particles for longer trajectories over the Antarctic Plateau. The seasonal pattern of the SO4**2- /Na+ ratio enabled the identification of few events depleted in sulphate, with respect to the seawater composition. By using methanesulphonic acid (MSA) profile to evaluate the biogenic SO4**2- contribution, a more reliable sea salt sulphate was calculated. In this way, few events (mainly in April and in September) were identified originating probably from the "frost flower" source. A comparison with daily-collected superficial snow samples revealed that there is a temporal shift between aerosol and snow sea spray trends. This feature could imply a more complex deposition processes of sea spray, involving significant contribution of wet and diamond dust deposition, but further work has to be carried out to rule out the effect of wind re-distribution and to have more statistic significance.

Core characteristics and events detected in ice cores from Svalbard

Ice coring and snow cover observations have been carried out at 3 sites in Nordaustlandet, Svalbard since 1995. The results of stratigraphic analyses, and chemical and d18O analyses from Vestfonna and Austfonna cores are presented here. The results from these sites show that most of the chemical constituents contained in the initial snow cover still remained in the ice cores, although re-distribution of them by melt water percolation had occurred. Anthropogenic increases in trace metals, sulfate and nitrate since about 1950 are detected. This suggests that ice-core chemistry records from Nordaustlandet, Svalbard, can be useful to reconstruct past atmospheric conditions. In addition to chemical records, records, that correlate well with the temperature records in Svalbard, can be used to reconstruct past temperature changes.

Magnetic properties of two cores from the Iberian Margin

Magnetic properties of late Quaternary sediments on the SW Iberian Margin are dominated by bacterial magnetite, observed by transmission electron microscopy (TEM), with contributions from detrital titanomagnetite and hematite. Reactive hematite from eolian dust, together with low organic matter concentrations and the lack of sulfate reduction, lead to dissimilatory iron reduction and availability of Fe(II) for abundant magnetotactic bacteria. Magnetite grain-size proxies (kARM/k and ARM/IRM) and S-ratios (sensitive to hematite) vary on stadial/interstadial timescales, contain orbital power, and mimic planktic d18O. The detrital/biogenic magnetite ratio and hematite concentration are greater during stadials and glacial isotopic stages, reflecting increased detrital (magnetite) input during times of lowered sea level, coinciding with atmospheric conditions favoring hematitic dust supply. Magnetic susceptibility, on the other hand, has a very different response being sensitive to coarse detrital multidomain (MD) magnetite associated with ice-rafted debris (IRD). High susceptibility and/or magnetic grain size coarsening, mark Heinrich stadials (HS), particularly HS2, HS3, HS4, HS5, HS6 and HS7, as well as older Heinrich-like detrital layers, indicating the sensitivity of this region to fluctuations in the position of the polar front. Relative paleointensity (RPI) records have well-constrained age models based on planktic d18O correlation to ice-core chronologies, however, they differ from reference records (e.g. PISO) particularly in the vicinity of glacial maxima, mainly due to inefficient normalization of RPI records in intervals of enhanced detrital/eolian hematite input.