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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Die Bildung von Oberflächenpräzipitaten auf vulkanischen Gläsern und Allophan und deren Einfluss auf die Verwitterungskinetik vulkanischer Böden

Förderer:
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektnummer:
DFG LA 1398/1
Laufzeit:
01.01.2004-31.12.2006
Projektleiter:
Friederike Lang, Martin Kaupenjohann
Mitarbeiter:
Andrea Herre
Projektpartner:
Christina Siebe, Guillermo Alvarado Induni, Wilfried Strauch, Jörg Prietzel, Jürgen Thieme, Stephan Kaufhold, Reiner Dohrmann

Zusammenfassung

Böden in der Umgebung aktiver Vulkane sind oft relativ hohen Säureemissionen in Form von H2SO4, HCl und HF ausgesetzt, die die Prozesse sowie die Geschwindigkeit der Bodenbildung und somit die Fruchtbarkeit von vulkanischen Böden (Andosolen) beeinflussen können. Geprüft werden die Hypothesen, dass auf der Oberfläche von Andosol-typischen Mineralen (vukanische Gläser, Allophan-Cluster) unter H2SO4-Einfluss Al-S-Präzipitate gebildet werden und dass diese die Mineralverwitterung verlangsamen. Dabei wird auch der Einfluss von nieder- und höhermolekularer gelöster organischer Substanz und von Fluorid auf die Bildung von Oberflächenpräzipitaten und somit indirekt auf die Verwitterungskinetik untersucht. Im Falle von höhermolekularer gelöster organischer Substanz wird außerdem ein möglicher direkter Einfluss auf die Verwitterungskinetik durch Abschirmung von Mineraloberflächen analysiert.

Dazu werden Versuche zur Bildung von Oberflächenpräzipitaten sowohl in kontrollierten Laborexperimenten als auch an Vulkanstandorten durchgeführt. In einem zweiten Schritt wird die Verwitterungskinetik von vulkanischem Glas und Allophan, die zuvor mit Oberflächenpräzipitaten bzw. höhermolekularer organischer Substanz belegt wurden, mit derjenigen von nicht-belegtem vulkanischem Glas und Allophan verglichen. Zur Charakterisierung und Quantifizierung von Oberflächenpräzipitaten wird eine Kombination aus mikroskopischen, spektroskopischen und nasschemischen Methoden verwendet. Bei der Auswahl der Methoden wurde besonders auf hochauflösende und oberflächensensitive Methoden geachtet, die in letzter Zeit auch für die Boden- und Geowissenschaften zur Verfügung stehen und die so die Chance bieten, die aufgestellte Hypothesen analytisch zu überprüfen.

Veröffentlichungen

Herre, A.; Lang, F.; Siebe, C.; Dohrmann, R. & Kaupenjohann, M.: Mechanisms of acid buffering and formation of secondary minerals in vitric Andosols
Eur J Soil Sci, 2007, 58, 431-444
Abstract: Herre2007

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