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Abteilung Oberflächengewässer
Aquatische Geochemie
Die Forschungsarbeiten der Gruppe Aquatische Geochemie konzentrieren sich auf Spurenmetalle und ihre Isotope in einem breiten Spektrum aquatischer Systeme (Seen, Flüsse, Meeresgebiete, Feuchtgebiete). Wie der Name schon sagt, können die Konzentrationen dieser "Spuren"-Metalle (z. B. Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd) in aquatischen Systemen sehr niedrig sein. Durch ihre Rolle als essentielle Mikronährstoffe und Toxine können Spurenmetalle jedoch die biologische Produktivität und die Zusammensetzung biologischer Gemeinschaften beeinflussen, und umgekehrt widerspiegelt die Verteilung vieler Spurenmetalle und ihrer Isotope Prozesse im biologischen Kreislauf. Die Verteilung von Metallen wird auch durch verschiedene Reaktionen auf geochemische Gradienten in natürlichen und anthropogen beeinflussten Systemen (z. B. O2, pH) sowie deren Reaktivität mit organischen und mineralischen Oberflächen reguliert. Daher sind diese Metalle grundlegend mit den biogeochemischen Kreisläufen der häufiger vorkommenden Elemente (z. B. C, N, O) verbunden.
Die Gruppe Aquatische Geochemie untersucht die Verteilung von Spurenmetallen und deren Isotope zur:
- Bewertung des Nährstoffkreislaufs und der Verfügbarkeit von essentiellen Mikronährstoffen für biologische Gemeinschaften
- Charakterisierung der Mobilität und des Verbleibs von Schadstoffen in aquatischen Systemen, um über Sanierungsstrategien und mögliche Auswirkungen auf biologische Gemeinschaften zu informieren.
- Beschreibung der physikalischen und chemischen Speziierung von Metallen in aquatischen Systemen, und wie diese die Reaktivität von Metallen reguliert
- Bewertung des Potenzials von Spurenmetallen und Isotopen als Indikatoren für die biologische Produktivität (d. h. den Kreislauf von C und wichtigen Nährstoffen) sowie geochemische Gradienten (z. B. O2-Verfügbarkeit) in unserer Umwelt und in der Erdgeschichte
- Untersuchung der möglichen Auswirkungen des Klimawandels und anderer natürlicher und anthropogener Störungen auf die Metallverfügbarkeit.
Dies geschieht in erster Linie durch Beprobung von Wasser- und Sediment sowie durch Prozessstudien im Labor und im Feld . Von besonderem Interesse sind die Charakterisierung der Quellen und Senken von Metallen, die Quantifizierung des Metallhaushalts in aquatischen Systemen, die Aufklärung der Prozesse, die zur Fraktionierung stabiler Isotope führen und die Verfolgung der Wechselwirkungen mit dem biologischen Kreislauf.
Unsere primären Analyseinstrumente sind die Massenspektrometrie (z. B. ICP-MS, MC-ICP-MS, HPLC-ICP-MS) nach der Extraktion und Aufbereitung der Proben im Labor.