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Composition of Gas Bubbles in Greenland Icebergs

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Abstract:

An investigation has been made on the amounts and composition of gases enclosed in West Greenland glaciers ranging from the Thule area near lat. 77° N. to Brede Fjord at lat. 62° N. In general, the gas composition deviated appreciably from that of air, and also varied within each piece of ice. Presumably these variations are caused by melting either in the firn area, or, more often, at the outlet sites. 13C analyses indicate that organic contamination of the snow may be another factor. Undisturbed ancient atmospheric air was therefore not encountered in our Greenland samples, but indications are that it might be found in the much colder Antarctic ice sheet. Gas bubbles analyzed from crack fills in icebergs had high oxygen concentrations, sometimes almost matching that of air-equilibrated ice-cold water, from which they undoubtedly originated. Blue icebergs, which often were seen floating up from the bottom of glacier fronts, also tended toward high oxygen concentration and very likely, therefore, are caused by freezing of melt water seeping down and collecting underneath the glacier.

Résumé.Des recherches pour déterminer la quantité et la composition des gaz occlus dans la glace ont été effectuées sur les glaciers de la côte ouest du Groenland entre la région de Thule (77° N) et Bredefjord (62° N). En général, la composition des gaz différait de beaucoup de celIe de l'air, et de plus variait d'un échantillon à l'autre. Probablement, ces variations sont dues à la fonte à la fois dans la zone d'accumulation et plus souvent dans celle du dissipateur. Les analyses de 13C montrent que les impuretés organiques de la neige peuvent en constituer un autre facteur. L'air originel n'a done jamais été trouvé dans nos échantillons du Groenland, mais il semble que l'on puisse les trouver dans l'indlandsis antarctique plus froid. L'analyse des occlusions gazeuses de la glace de congélation remplissant les failles des icebergs met en évidence une forte concentration d'oxygene atteignant parfois celle de l'eau de fusion en équilibre avec l'air, origine de cette glace. Des icebergs de glace bleue comme on en trouve décollant du fond et flottant devant le front des glaciers avaient aussi une forte concentration en oxygene ainsi causée par la congélation de l'eau de fonte qui s'infiltre dans la glace et se rassemble en poches sous-glaciaires.

Zusammenfassung. In Gletschern Westgrönlands zwischen Thule bei 77° und Brede Fjord in 62° nördl. Breite wurde die Menge und Zusammensetzung von eingeschlossenen Gasen untersucht. Im allgemeinen wich die Zusammensetzung merklich von der der Luft ab, sie variierte auch innerhalb jeden Eisstücks. Die Verschiedenheiten sind mutmasslich durch das Schmelzen im Firnbereich, noch öfter in den Aussenbereichen bedingt. 13C Analysen zeigen an, dass organische Verunreinigung des Schnees eine weitere Ursache sein kann. Ungestörte alte Luft wurde deshalb in unseren grönländischen Proben nicht angetroffen, aber es sind Anzeichen vorhanden, dass ungestörte Luft in dem viel költeren antarktischen Eisschild gefunden werden könnte. Analysen von Gasblasen aus Spaltenfüllungen in Eisbergen ergaben starke Sauerstoffkonzentrationen, die manchmal annahrend dem ausgeglichenen Luftanteil von eiskaltem Wasser entsprechen, aus dem die Füllungen hervorgegangen sind. Blaue Eisberge, die man oft von dem Grund der Gletscherfronten auftauchen sieht, neigen auch zu starken Sauerstoffkonzentrationen; sie sind deshalb wahrscheinlich durch Gefrieren von Schmelzwasser entstanden, das in den Gletscher eingedrungen ist und sich am Gletscherboden gesammelt hat.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 1961

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