Masterarbeit

Moos-Monitoring vulkanischer Gase und Partikel auf Vulcano, Italien

Julia Arndt (03/2012-12/2012)

Betreuer: Britta Planer-Friedrich

Emissionen und Depositionen des aktiven Geothermalsystems Vulcano (Italien) wurden im Frühjahr 2012 mittels aktivem Moos-Monitoring untersucht. Die Sphagnum Moos-Beutel wurden überdacht und nicht überdacht für Zeiten von 3 Tagen, 3, 6 und 9 Wochen exponiert. Bodenproben wurden genommen und meteorologische Daten erfasst. Nach Exposition wurden die Moose Ofengetrockneten, pulverisiert und mittels HNO3 oder deionisiertem Wasser aufgeschlossen. Die Extrakte wurden mittels ICP-MS auf Li, Mg, Sr, Ba, Cr, Mn, S, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, W, Tl, As, Sb, Bi, I und Se analysiert. Boden- und Regenwasserproben wurden auf die gleichen Spurenelemente untersucht. Die Extraktionseffizienz von HNO3 war für die meisten Elemente, insbesondere für Partikel, höher als die von deionisiertem Wasser und wurde daher für weitere Auswertungen herangezogen. In nicht überdachten Moos-Beutel wurden höhere Konzentrationen jedes Elements akkumuliert als in überdachten Moos-Beuteln. Anscheinend akkumulierten überdachte Moos-Beutel überwiegend Emissionen, nicht überdachte hingegen Emissionen und Depositionen. Auswaschung durch Regen spielte anscheinend eine geringere Rolle. Über die Verteilungsmuster aller Elemente auf der ganzen Insel konnten vier Gruppen voneinander abgegrenzt werden: Li war ubiquitär auf der ganzen Insel vorhanden. Elemente wie Mg, Fe, Sr, Mn, Zn, Co, W wurden in höchster Konzentration auf dem Krater gefunden, wo der bare Boden ohne Bewuchs vorlag und wurden daher als Staubpartikel des Bodens klassifiziert. Elemente mit maximalen Konzentrationen im Fumarolenfeld konnten anhand ihrer Transporteigenschaften in zwei Gruppen unterteilt werden. Elemente wie I, Se, Tl, Bi, Sb, S und S wurden als echte volatile Spezies, die deutlich weiter transportiert wurden als Pb, Cr, Mo, und Ba, die als partikuläre Emissionen der Fumarolen eingestuft wurden. Um Emissionen und Depositionen in unmittelbarer Umgebung von Vulkanen zu untersuchen, erwies sich aktives Moos-Monitoring als sinnvolle und effektive Probenahmetechnik, die auch eine Klassifikation der vom Moos akkumulierten Elemente nach ihrer Quelle und Verteilungsmustern zuließ.