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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
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Voraussetzung für die Entwicklung alkalischer Böden
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Das besondere Grundwasser des Seewinkels
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pink: 1/10 atm. CO₂-Partialdruck blau: atm. CO₂-Partialdruck Rot: 5-facher CO₂-Partialdruck grün: 20-facher CO₂-Partialdruck
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Allochthon: Sandmatrix
Autochthon: chemisches Präzipitat <0,2µm
Zusammensetzung Lackenstauhorizont
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Aggregationszustände der Feinfraktion
koaguliert (geflockt) dispergiert
frei bewegliches Wasser:
durchlässig
nur Haft- und Kapillarwasser:
dicht
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• Feinfraktion dispergiert• Trübe stabil• Stauhorizont undurchlässig• Niederschläge stauen sich
oder• Feinfraktion koaguliert• Trübe instabil• Stauhorizont durchlässig• Niederschläge versickern• Lacke begrünt sich
eine Frage der Partikelladung
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Partikel der Feinfraktion sind nämlichunter bestimmten Voraussetzungen
negativ geladen:
• Silikate als Folge der Substitution von Si4+ durch Al3+.
• Carbonate durch Anlagerung von Wasser
und Protonenabdissoziation.
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kein Ca2+/ Mg2+ in der Lösung:
Partikel stoßen einander ab:
Trübe stabil, Sediment undurchlässig
Ca2+ lagern sich an Partikel
Entladene Partikel koagulieren
Lösung enthält Ca2+/ Mg2+:
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Die Abdichtung der obersten Sedimentschicht ist ein Verdünnungseffekt
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Ca2+ gelangt in die Lacken durch
• Dotieren ausgetrockneter Lacken mit Grundwasser
• Wurzelaktivität einer Vegetationsdecke (saure Wurzelexsudate lösen sedimentären Calcit)
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INSTITUTE OF ECOLOGY ANDCONSERVATION BIOLOGY
Oberhalb pH 9 ist auch die Carbonatfraktion dispergiert
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ξ-Potential von Bestandteilen des Sediments
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Kapillarer Transport
• reichert Salze an der Oberfläche an
• Und ergänzt Salzverluste aus den an sichendorheischen und daherkumulativen Lacken
Sommerliche Austrocknung: Jungbrunnen für die Lacken
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eindampfen
Na+
K+
HCO3-
SO42-
Cl-Na+K+
Ca2+
Mg2+
HCO3-
SO42- Cl-
SiO2 CO32-
CalcitDolomit
Silikate
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Sodalacken: chemische ReaktorenDie 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.
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Beispiel: Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Mg(OH)₂
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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.
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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
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Sommerlicher Zustand
intakter verlandender Lacken
oberflächlich trocken durchgetrocknet
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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
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Dornröschenschlaf unter Vegetationsdecke
• Wurzelsystem senkt pH
• Mobilisiert Ca2+/Mg2+ und koaguliert Bodenkomplex
• verhindert Trübebildung, hemmt Veratmung
• Akkumuliert Detritus und hebt dadurch Lackensohle
• verhindert oberflächliche Salzanreicherung (Ausblühung)
Die Lacke kann sich aus diesem Zustand selbst nicht befreien.
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Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!