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!