Masterarbeit

Distribution of trace elements along a chronosequence at Damma glacier, Switzerland

Jens Hamberger (04/2022-10/2022)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich

Die Bodenchronosequenz des Damma Gletschers hat sich bereits als geeigneter Untersuchungsort für das Verständnis der frühen Pedogenese erwiesen und wurde zahlreichen interdisziplinären Studien unterzogen. Die Spurenelemente und die Bedeutung ihrer atmosphärischen Deposition als primäre Quelle für junge Böden wurden jedoch vernachlässigt. Die vorliegende Studie konzentriert sich nun auf die atmosphärische Deposition als potenzielle Quelle für Spurenelemente in Böden und die Frage, wie geeignet das Damma Gletschervorfeld für dieses Vorhaben ist. Daher wurden der pH-Wert und der organische Kohlenstoffgehalt in Bodenproben aus den Jahren 2007, 2017 und 2022, was einem Bodenalter von 1 bis 151Jahren entspricht, gemessen und die Gesamtelementkonzentrationen wurden mittels ICP-MS bestimmt. Der pH-Wert des Bodens nahm entlang des Vorfelds und von 2007 bis 2017 aufgrund der fortschreitenden Bodenversauerung ab. Im Gegensatz dazu nahm der Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff in allen Jahren und entlang des Gletschervorfeldes zu, was auf die bereits etablierte Vegetation und die Akkumulation organischer Substanz mit zunehmendem Alter zurückzuführen ist. Eisen, Al, Mn, P, Sr, Co, Cr und Ni werden möglicherweise durch Granitverwitterung freigesetzt, da die Konzentrationsveränderungen entlang des Vorfelds wahrscheinlich mit „Inseln“ fortlaufender Bodenbildung während des erneuten Vorstoßes des Gletschers und verstärkter Verwitterung aufgrund des erhaltenen feinkörnigen Materials zusammenhängen. Andererseits werden S, Pb und Cd wahrscheinlich aus der Atmosphäre abgelagert, was an den steigenden Konzentrationen entlang des Vorfelds, dem Unterschied zwischen der Konzentration im Grundgestein und im Boden und den höheren Konzentrationen in den Oberbodenproben zu erkennen ist. Kupfer, As, Mo und Zn wiesen Eigenschaften auf, die mit Verwitterung und atmosphärischer Deposition zusammenhängen. Böden zwischen 1 und 60 Jahren wurden als geeignet für die Abschätzung der atmosphärischen Deposition vorgeschlagen, da es keine beeinträchtigenden Prozesse gab, während die übrigen Böden mittleren Alters stärker durch Verwitterungsprodukte und alte Böden durch bereits etablierte Vegetation beeinflusst wurden.