%0 Generic
%A Schröder, Hartwig
%D 2004
%F heidok:4894
%K Redox-Kreislauf , Schwefel-Kreislauf , Eisen-Kreislauf , Mangan-Kreislaufredox cycle , sulphur cycle , iron cycle , manganese cycle , gravel-pit
%R 10.11588/heidok.00004894
%T Saisonale Redoxfronten im Kopplungsbereich zwischen Schwefel- Eisen- und Mangankreislauf im System Seewasser-Sediment-Grundwasser des Willersinnweihers
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/4894/
%X Der Willersinnweiher bei Ludwigshafen ist ein saisonal geschichteter Baggersee, der ausschließlich mit Grundwasser gespeist wird. Im Grundwasseranstrom des Sees wurden Sulfatkonzentrationen von bis zu 2400 µmol/l gemessen. Das und die hohe Bioproduktion während des Sommers führen zu hohen Sulfidkonzentrationen im anoxischen Hypolimnion. Diese Umstände machen den Willersinnweiher zu einer hervorragend geeigneten Lokation für Untersuchung von natürlichen Redoxprozessen. Im Beobachtungszeitraum von drei Jahren wurden See-, Grund- und Porenwasser- sowie Sedimentproben genommen. Es wurden saisonale Änderungen der Stoffflüsse der redoxsensitiven Elemente Mangan, Eisen und Schwefel beobachtet. Durch den Vergleich der eng verzahnten Kreisläufe von Schwefel und Kohlenstoff stellt sich heraus, dass es neben dem abgelagerten organischen Kohlenstoff eine zusätzliche Kohlenstoffquelle geben muss. Es handelt sich dabei möglicherweise um Methan. Ebenso ergaben sich Hinweise auf die Reoxidation von Sulfid im Porenwasser. Sie stellt eine zusätzlich Sulfatquelle dar, die die Sulfatreduktionsraten im Sediment beschleunigt. Diese höheren Reduktionsraten wurden durch die Messung der in situ Sulfatreduktionsraten bestätigt und damit auch die Vermutung der Reoxidation von Sulfid gestützt. Die Oxidation von Sulfid in der Wassersäule während der Herbstzirkulation konnte mit Schwefelisotopenmessungen bestätigt werden. Das Grundwasser, das in den See strömt reichert das Seewasser entlang der Redoxfront mit Mangan, Eisen und Phosphat an. Dieser Prozess wird gestützt durch die Konzentrationsverteilung von gelöstem Phosphor und seinem Sorptionsverhalten gegenüber oxidiertem Eisen in der Wassersäule. In der Wassersäule des Willersinnweihers wurde mit Hilfe der Messungen von gelöstem Mangan, Eisen und Sulfid sowie Phosphor eine sich saisonal verlagernde Redoxfront beobachtet. Durch die hohe räumliche und zeitliche Auflösung wurden unerwartete Konzentrationsprofile der genannten Spezies gemessen. Es bildete sich ein Bereich mit niedrigen Konzentrationen aus, wo hohe Mangan-, Eisen- und Sulfidkonzentrationen erwartet wurden. Durch Berechnungen mit einem einfachen Boxmodell, das die Seemorphologie berücksichtigt, stellte sich heraus, dass die Konzentrationsprofile von Mangan und Sulfid eine Funktion der Zeit und der Seegeometrie sind.