Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion

Präsentation zum Thema: "Isotopenmessungen zur qualitativen Erfassung von Erosion"—  Präsentation transkript:

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

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

9 Rutschung & flächenhafte Erosion
Resultate – δ13C Rutschung & flächenhafte Erosion

10 Resultate – δ13C flächenhafte Erosion

11 keine sichtbare Erosion
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 Vergleichsmessungen – Cs-137
Spissen Bielen Laui Cs-137 Daten bestätigen die Erosionsmessungen mittels δ13C! normiert auf Referenz: 137,2 ± 11.4 Bq/kg Proben 0 – 10 cm 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!
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