Bremen 2017 – scientific programme
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UP: Fachverband Umweltphysik
UP 2: Ozeanographie/Hydrosphäre
UP 2.5: Talk
Tuesday, March 14, 2017, 10:00–10:15, GW2 B3009
Dynamik reaktiver und inerter Gase im Kontext der Anwendung von Edelgasen als Umwelttracer in der Grundwasserhydrologie — •Simon Mayer, Florian Jenner und Werner Aeschbach — Institut für Umweltphysik, Heidelberg, Germany
Traceranwendungen inerter Gase in Grundwasserstudien erfordern ein tiefgründiges Verständnis zugrundeliegender biogeochemischer Prozesse. Dies ist die erste Studie, in der auf Basis von Edelgasen sowohl Bodenluft als auch Grundwasser simultan untersucht werden. Erhobene Messdaten bestätigen allgemein grundlegende Annahmen entsprechender Traceranwendungen. Insbesondere wird der Ansatz einer löslichkeitsbasierten Beschreibung von Luftüberschuss und Grundwasserentgasung motiviert. Daneben werden auch Aspekte aufgezeigt, deren Berücksichtigung essentiell für verlässliche Edelgasstudien ist. Erstens implizieren Langzeitbeobachtungen an flachem Grundwasser einen permanenten Gasaustausch mit in der Porenmatrix eingeschlossenen Luftblasen, selbst Jahre nach der eigentlichen Grundwasserneubildung. Zweitens kann mikrobielle Gasbildung im Grundwasser traditionelle Interpretationsansätze erschweren, in Abhängigkeit von der Menge des Luftüberschusses und dessen Fraktionierung. Drittens legen Bodenluftanalysen eine potenzielle Verfälschung von Edelgastemperaturen um bis zu 2∘C nahe, hervorgerufen durch Sauerstoffzehrung und einen reduzierten Summenwert von O2+CO2. Die Relevanz dieses Effektes wird für tropische Regionen, als auch für flaches Grundwasser der mittleren Breiten nach ausgeprägten Niederschlagsperioden im Sommer bestätigt.