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Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion

Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion. M. Brodbeck und C. Alewell Institut für Umweltgeowissenschaften Universität Basel, Schweiz. Motivation. Methode nötig zur frühzeitigen Erkennung der Erosion, bevor sichtbare Schäden auftreten!. Einführung.

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Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion

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Presentation Transcript

  1. Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion M. Brodbeck und C. Alewell Institut für Umweltgeowissenschaften Universität Basel, Schweiz

  2. Motivation • Methode nötig zur frühzeitigen Erkennung der Erosion, bevor sichtbare Schäden auftreten!

  3. Einführung • Feine Partikel wie organische Substanz werden bei der Erosion zuerst verlagert! • Kohlenstoff und Stickstoff sind Bestandteile der organischen Substanz. Ziel: Frühzeitige Identifizierung der Bodenerosion mittels stabiler Isotope von Kohlenstoff und Stickstoff. organisches Material

  4. Hypothesen • Aufgrund unterschiedlicher Stoffwechselvorgänge in terrestrischen Böden (oxisch) und Feuchtgebieten (anoxisch) werden Unterschiede in ihrer Isotopie erwartet. • Bodenerosion d.h. Eintrag von Material ins Feuchtgebiet resultiert in einem Mischsignal zwischen terrestrischem Boden und Feuchtgebietsboden. δ13CA > δ13CC δ15NA > δ15NC δ13CC ≈δ13CVeg δ15NC ≈δ15NVeg

  5. Hypothesen • Aufgrund unterschiedlicher Stoffwechselvorgäne in terrestrischen Böden (oxisch) und Feuchtgebieten (anoxisch) werden Unterschiede in ihrer Isotopie erwartet. • Bodenerosion d.h. Eintrag von Material ins Feuchtgebiet resultiert in einem Mischsignal zwischen terrestrischem Boden und Feuchtgebietsboden.

  6. Probenahme Abhänge unterschiedlicher Erosionsintensität (1500 m.ü.M.): Spissen Bielen Laui Referenzfeuchtgebiete (1500 m.ü.M.): Höh Ob. Moos

  7. δ15NStallmist Resultate – δ15N • Unterschied zwischen δ15N von Feuchtgebiet und terrestrischem Boden. • Theoretisch ist δ15N zur Erkennung der Erosion geeignet!

  8.  Kein Einfluss der Düngung auf das δ13C! Resultate – δ13C

  9. Resultate – δ13C Rutschung & flächenhafte Erosion

  10. Resultate – δ13C flächenhafte Erosion

  11. Resultate – δ13C keine sichtbare Erosion

  12. Vergleichsmessungen – Cs-137 Unter Annahme einer ursprünglich homogenen Ablagerung des Cs-137, gibt die heutige Verteilung des Cs-137 Auskunft über Erosionsprozesse.

  13. Laui Bielen Spissen Vergleichsmessungen – Cs-137 normiert auf Referenz: 137,2 ± 11.4 Bq/kg Proben 0 – 10 cm Cs-137 Daten bestätigen die Erosionsmessungen mittels δ13C! Hauptsenke verfehlt

  14. Früherkennung? • Visuell sind keine Schäden erkennbar. • Sowohl stabile Isotope wie auch Gamma-Spektrometrie zeigen Erosionsprozesse an.

  15. Früherkennung? Vermutung: Spätes Ausbringen von Mist und Gülle ermöglicht die Aufkonzentration von Ammoniak im Winter unter der Schneedecke und führt zu unbedeckten Flächen, die anfällig sind für Erosion.

  16. Schlussfolgerungen • Die δ13C und δ15N -Werte von terrestrischen Böden und von Feuchtgebietsböden unterscheiden sich. • Das δ15N wird durch die Düngung stark beeinflusst. • Der Eintrag von organischem Material vom Abhang in die Feuchtgebiete ist im δ13C nachweisbar. • Vergleichsmessungen mit Cs-137 bestätigen die Messungen mit stabilen Isotopen.

  17. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Projekt finanziert vom

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