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
Das besondere Grundwasser des Seewinkels
pink: 1/10 atm. CO₂-Partialdruck blau: atm. CO₂-Partialdruck Rot: 5-facher CO₂-Partialdruck grün: 20-facher CO₂-Partialdruck
Allochthon: Sandmatrix
Autochthon: chemisches Präzipitat <0,2µm
Zusammensetzung Lackenstauhorizont
Aggregationszustände der Feinfraktion
koaguliert (geflockt) dispergiert
frei bewegliches Wasser:
durchlässig
nur Haft- und Kapillarwasser:
dicht
• 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
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.
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+:
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
ξ-Potential von Bestandteilen des Sediments
Kapillarer Transport
• reichert Salze an der Oberfläche an
• Und ergänzt Salzverluste aus den an sichendorheischen und daherkumulativen Lacken
Sommerliche Austrocknung: Jungbrunnen für die Lacken
eindampfen
Na+
K+
HCO3-
SO42-
Cl-Na+K+
Ca2+
Mg2+
HCO3-
SO42- Cl-
SiO2 CO32-
CalcitDolomit
Silikate
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.
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
intakter verlandender Lacken
oberflächlich trocken durchgetrocknet
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 oberflächliche Salzanreicherung (Ausblühung)
Die Lacke kann sich aus diesem Zustand selbst nicht befreien.
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!