Bachelorarbeit

Vanadium Geochemie in Flussmündungen und Seen in Kroatien

Niclas Einert (10/2018-12/2019)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich, José Miguel León Ninin

Aufgrund seiner variablen Redox-Chemie gehört Vanadium (V) zur Gruppe der Redox-Sensitiven-Elemente (RSEs) und wird hinsichtlich seiner Eigenschaften als neuer Paleo-Redox-Proxy untersucht, um vorzeitliche ozeanische und atmosphärische Bedingungen zu rekonstruieren. Spezieller Fokus liegt hierbei auf dem Großen-Oxidations-Ereignis (GOE) und die dabei erfolgte Veränderung von anoxischen zu oxischen Bedingungen in den Ozeanen und der Atmosphäre. Im Gegensatz zu den schon bekannten Redox-Proxys wie Uran und Molybdän ist noch nicht viel über die Geochemie von Vanadium bekannt. Um Vanadium und sein Verhalten in oxischen und anoxischen Umgebungen besser zu verstehen, wurde ein Projekt des Ruđer Bošković-Instituts gestartet, um einen anoxischen See (Rogoznica-See, Dalmatien, Kroatien) zu analysieren, der vorzeitliche ozeanische Bedingungen widerspiegelt. Diese Studie trägt zur Arbeit des Projekts, durch die Quantifizierung und den Vergleich der Gesamtmenge an V in Sedimentproben aus dem Rogoznica-See (anoxisch) und dem Fluss Krka (oxisch) bei. Des Weiteren werden mögliche Einflüsse auf die Vanadium Konzentrationen der Sedimente, durch die Analyse des geologischen Hintergrundes, der Wasserphase und der Partikelphase, geprüft. Zusätzlich wurden die Konzentrationen von Eisen (Fe) und Aluminium (Al) analysiert um mögliche Korrelationen zur Vanadium Konzentration zu prüfen. Um diese Ziele zu erreichen wurden Total-Aufschlüsse und Sequentielle Extraktionen durchgeführt, um nicht nur die Gesamtwerte der Konzentrationen zu erhalten, sondern auch zusätzliche Informationen über die verschiedenen Bindungsformen von V. Alle Proben wurden mittels ICP-MS gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass entgegen den Erwartungen die V-Konzentrationen in den analysierten anoxischen Sedimenten signifikant niedriger waren als in den oxischen Sedimenten, vor allem im Zusammenhang mit dem geologischen Hintergrund. In den oxischen Sedimenten waren eine starke Korrelation zu den Al-Silikaten und ein Anstieg von V mit der Tiefe zu sehen. Die anoxischen Sedimente wurden hauptsächlich durch die hohen Sedimentationsraten im Rogoznica-See und den hohen Gehalt an organischer Substanz beeinflusst. Als größter Einfluss auf die Sedimentkonzentration von V ist die Zusammensetzung hinsichtlich des geologischen Hintergrunds, der Redoxbedingungen und der Menge an organischem Material, welches zur Sedimentation beiträgt, zu benennen. Diese Studie hat neben der Komplexität des geochemischen Verhaltens von Vanadium gezeigt wie viel Forschungsbedarf es noch auf diesem Gebiet gibt.