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Dr. Rudolf Krachler Voraussetzungen und Strategien des Überlebens der Sodalacken im zentralen Seewinkel Vortrag im Rahmen der Exkursion 270209 PR Umweltchemisches Praktikum 16 . Juni 2012, Apetlon. Voraussetzung für die Entwicklung alkalischer Böden.
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Dr. Rudolf Krachler Voraussetzungen und Strategien des Überlebens der Sodalacken im zentralen Seewinkel Vortrag im Rahmen der Exkursion 270209 PR Umweltchemisches Praktikum 16. Juni 2012, Apetlon
pink: 1/10 atm. CO₂-Partialdruckblau: atm. CO₂-Partialdruck Rot: 5-facher CO₂-Partialdruck grün: 20-facher CO₂-Partialdruck
Zusammensetzung Lackenstauhorizont Allochthon: Sandmatrix Autochthon: chemisches Präzipitat <0,2µm
Aggregationszustände der Feinfraktion koaguliert (geflockt) dispergiert frei bewegliches Wasser: durchlässig nur Haft- und Kapillarwasser: dicht
Feinfraktion dispergiert • Trübe stabil • Stauhorizont undurchlässig • Niederschläge stauen sich • Feinfraktion koaguliert • Trübe instabil • Stauhorizont durchlässig • Niederschläge versickern • Lacke begrünt sich oder eine Frage der Partikelladung
Partikel der Feinfraktion sind nämlich unter bestimmten Voraussetzungen negativ geladen: • Silikate als Folge der Substitution von Si4+ durch Al3+. • Carbonate durch Anlagerung von Wasser • und Protonenabdissoziation.
kein Ca2+/ Mg2+ in der Lösung: Lösung enthält Ca2+/ Mg2+: Partikel stoßen einander ab: Trübe stabil, Sediment undurchlässig Ca2+ lagern sich an Partikel Entladene Partikel koagulieren
Die Abdichtung der obersten Sedimentschicht ist ein Verdünnungseffekt
Ca2+ gelangt in die Lacken durch • Dotieren ausgetrockneter Lacken mit Grundwasser • Wurzelaktivität einer Vegetationsdecke (saure Wurzelexsudate lösen sedimentären Calcit)
INSTITUTE OF ECOLOGY ANDCONSERVATION BIOLOGY Oberhalb pH 9 ist auch die Carbonatfraktion dispergiert
Sommerliche Austrocknung: Jungbrunnen für die Lacken • Kapillarer Transport • reichert Salze an der Oberfläche an • Und ergänzt Salzverluste aus den an sichendorheischen und daherkumulativen Lacken
SO42- Na+ HCO3- Ca2+ Cl- K+ eindampfen Na+ Mg2+ K+ HCO3- SO42- Cl- Calcit SiO2 CO32- Dolomit Silikate
Sodalacken: chemische Reaktoren • Die Lacken des Seewinkels sind Systeme, in denen ständig chemische Reaktionen in Abhängigkeit von • Temperatur (zB Winter/Sommerlöslichkeit von Mg(OH)₂ • pH • Verfügbarkeit von Licht: Kieselalgen • Produktion und Abbau (Beispiel Sulfatreduktion) • ablaufen, • welche Konzentrationsverschiebungen bewirken.
Beispiel: Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Mg(OH)₂
Beispiel Sulfatreduktion Lieferant für Sulfat ist das Grundwasser. Im Sediment wird Sulfat unter reduzierenden Bedingungen zum stark basischen Sulfid reduziert, welches mit Wasser und CO2 zu HCO3- und HS- weiterreagiert. Die Sulfatreduktion steigert mit den Jahren die Alkalität der Lacken. Die Alkalität ungestörter Lacken wird immer größer.
Nicht nur INPUT........ Lacken haben auch Salzverluste zu verkraften: • Bei Hochwasser versickert salziges Lackenwasser über die Lackenränder. • durch Deflation • durch Ableiten von Lackenwasser in Kanälen • durch wirtschaftliche Nutzung in der Vergangenheit
Sommerlicher Zustand oberflächlich trocken durchgetrocknet verlandender Lacken intakter
Die durchgetrocknete Lacke: Anfang vom Ende • O2 dringt ein und oxidiert Sulfid kein „Schwefelgeruch“ mehr • pH sinkt • Bodenkomplex koaguliert • Niederschlagswasser transportiert Salze in den Untergrund • Vegetation ergreift Besitz vom Lackenboden und bildet rasch eine geschlossene Decke
Dornröschenschlaf unter Vegetationsdecke • Wurzelsystem senkt pH • Mobilisiert Ca2+/Mg2+ und koaguliert Bodenkomplex • verhindert Trübebildung, hemmt Veratmung • Akkumuliert Detritus und hebt dadurch Lackensohle • verhindert oberflächlicheSalzanreicherung (Ausblühung) Die Lacke kann sich aus diesem Zustand selbst nicht befreien.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!