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In China und der Schweiz unterscheiden sich Trends in der atmosphärischen Quecksilber(Hg)deposition. Während die Hg-Depositionsraten in China zunehmen, sind sie in der Schweiz seit den 60er Jahren gesunken. Dieses Projekt ermöglicht es historische Veränderungen der Hg-Deposition zu rekonstruieren und die komplexe Hg-Biogeochemie in bewaldeten Ökosystemen in der Schweiz und in China zu erforschen.
An beiden Standorten wird die Hg-Verteilung im Bodenprofil charakterisiert, um festzustellen in welchen Tiefen sich am meisten Hg befindet. Mit der Isotopenverdünnungstechnik kann der Anteil von austauschbarem Hg in den Böden quantifiziert werden. Wir werden Langzeitmessungen (> 1 Jahr) des gasförmig elementaren Hg (Hg0)-Flusses oberhalb der Baumkronen und direkt über dem Waldboden durchführen.
Mesokosmos-Experimente dienen der Bestimmung des Anteils der Hg0-Emissionen und des lateralen Austrags von Hg aus dem O-Horizont und dem Unterboden. Für beide Waldbodentypen wird der Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Hg0-Emission untersucht: Unterschiedliche Niederschlagsmengen, Temperaturen und Intensitäten der solaren Einstrahlung werden simuliert und die Mikrobenaktivität analysiert.
An beiden Standorten wird die Hg-Isotopenzusammensetzung in der Atmosphäre, im Niederschlag, in der Streu, im Boden und im Ausgangsgestein bestimmt. Das ermöglicht wichtige Einblicke in die Geschichte der Hg-Deposition und lässt zu, dass wir Hg-Hotspots entlang des Bodenprofils lokalisieren können. Hg2+-Reduktionsprozessen in dem O-Horizont und dem Unterboden werden ebenfalls untersucht.
Ziel dieser Studie ist es, die Hg Wirkungspfade in den beiden Waldökosystemen in China und der Schweiz zu verstehen und daraus Erkenntnisse für den globalen Hg-Kreislauf herzuleiten. Es bleibt abzuschätzen, ob die weltweiten Bestrebungen Hg-Emissionen in die Umwelt einzuschränken, wirklich zu einer langfristigen Reduktion der Hg-Konzentrationen in Waldböden in Ostasien und auch in Europa führt.