Küstenforschung

Küstenforscher untersuchen das Kontinuum zwischen Fluss, Ästuar und Küste

Ein Kommentar

Beitrag von Dr. Daniel Pröfrock, Leiter der Abteilung Marine Bioanalytische Chemie

160616_01Transport, Verteilung und Umlagerungsprozesse von Sedimenten und Schwebstoffen im Wattenmeer bzw. innerhalb der vorgelagerten Meeresgebiete der Nordsee haben einen großen Einfluss auf die Belastungssituation der genannten Bereiche mit unterschiedlichen organischen sowie anorganischen Schadstoffen.

In diesem Zusammenhang spielen die Flusseinzugsgebiete von Elbe, Weser, Ems und Rhein eine wichtige Rolle als mögliche Quelle für die verschiedenen Schadstoffe, die sich im Wattenmeer bzw. der Deutschen Bucht wiederfinden.

Eine relativ junge Methodik für die Untersuchung entsprechender Zusammenhänge zwischen den Flusseinzugsgebieten, dem Ästuar und den vorgelagerten Küstengebieten sowie der zugrundeliegenden Transportprozesse von anorganischen Schadstoffen basiert auf der Nutzung von so genannten nicht traditionellen Isotopensystemen. Hierbei werden kleinste Variationen der Isotopenzusammensetzung ausgewählter Elemente erfasst, die Informationen zu Herkunft und Quelle dieser Elemente geben können. Dieser charakteristische Isotopen-Fingerprint kann mitunter genutzt werden, um die Transportwege eines anorganischen Schadstoffs zu bestimmen und somit Quellen von Schadstoffen zu identifizieren.

Die Variabilität von Isotopen-Systemen unterliegt verschiedenen Prozessen, die im Kontext der Küstenforschung von Relevanz sind. So können beispielsweise Strontium-Isotopen-Verhältnisse als geogene Tracer genutzt werden, um Sedimentflüsse zu beschreiben, da die Variabilität dieses Isotopen-Systems weitgehend durch die Geologie des Untersuchungsgebiets beeinflusst wird. Im Gegensatz dazu erlaubt die Betrachtung von Blei-, Cadmium- oder Zink-Isotopen eine Unterscheidung zwischen geogenen und anthropogenen Schadstoffquellen, da diese Systeme auch durch die Aufbereitung durch den Menschen in ihrer Isotopenzusammensetzung beeinflusst sind.

Um entsprechende Quellgebiete präzise beschreiben zu können und die Endglieder der Transportwege im Hinblick auf ihre Element- und Isotopen-Zusammensetzung zukünftig besser  charakterisieren zu können, brachen Wissenschaftler des Instituts für Küstenforschung – Bereich Biogeochemie im Küstenmeer – in der vergangenen Woche zur ersten Probennahmekampagne einer Serie auf, die in den kommenden Wochen fortgesetzt wird.

Hierfür haben die Wissenschaftler der Abteilung Marine Bioanalytische Chemie  in den letzten Tagen das gesamte Weser-Einzugsgebiet an insgesamt 39 ausgewählten Standorten beprobt, wobei insbesondere Sediment- und Wasserproben genommen wurden.

Da bei Feldkampagnen dieser Art die Probenlagerung und schnelle Aufarbeitung besondere Herausforderungen darstellen, sorgte ein zweites Team der Abteilung dafür, dass die Proben eines jeden Kampagnen-Tages vom Beprobungsteam übernommen wurden und gekühlt direkt ins Labor nach Geesthacht zur sofortigen weiteren Aufarbeitung bzw. Einlagerung transportiert wurden.

Aktuell werden die gewonnen Proben im Labor für die anstehenden Messungen vorbereitet. Ein Fokus liegt dabei auf der Analyse von Multielement-Fingerprints mit Hilfe der ICP Tandemmassenspektrometrie, mit der über 60 Element-Konzentrationen in den Proben erfasst werden. Parallel dazu werden die Proben mit der sogenannten Multikollector Plasma Massenspektrometrie untersucht, die eine hochpräzise Messung von Isotopen-Verhältnissen ausgewählter Elemente erlaubt.

Unsere Kollegen/innen haben Impressionen von der Probennahme mitgebracht:

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In der kommenden Woche erfolgt in einem zweiten Schritt die Beprobung von ausgewählten Standorten im Ems-Einzugsgebiet, über die wir an dieser Stelle  ebenfalls berichten werden.

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