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Die Mineralisierung von sedimentiertem organischem Material in ehemals nährstoffreichen Seen

Lay summary

Seit über 30 Jahren werden grösste Anstrengungen unternommen, um die Phosphatfrachten zu den Seen zu beschränken, um Algenwachstum und Fischsterben zu verhindern, bisher recht erfolgreich. Allerdings beobachten wir, dass die Sauerstoffzehrung in den tieferen Zonen der Seen trotz grosser Reduktion der Phosphat-Konzentrationen völlig unverändert blieb. Bisher gibt es keine einfach anwendbare Theorie, mit welcher die Phosphat-Konzentrationen im See mit seinem Sauerstoffhaushalt in Verbindung gebracht werden kann.

 

Erst kürzlich haben wir die langjährigen Monitoring Datensets von 20 Schweizer Seen ausgewertet. Dabei gelang es uns, die Sauerstoffzehrung im Tiefenwasser von Seen mit zwei Prozessen in Verbindung zu bringen: Einerseits die Zehrung an der Sedimentoberfläche durch frisch sedimentiertes organisches Material, andererseits die Zehrung durch reduzierte Substanzen, welche aus dem Sediment diffundieren. Erstmals haben wir damit eine klare und überprüfbare Hypothese, auf welche Weise der Sauerstoff in Seen aufgezehrt wird und welche Prozesse dabei kontrollierend wirken.

 

Mit dem aktuellen SNF-Projekt beabsichtigen wir, anhand von Untersuchungen in zwei Seen mit sehr gegensätzlicher Nährstoff-Vergangenheit, dem Baldegger- und dem Ägerisee, die Flüsse von reduzierten Substanzen, welche noch Sauerstoff zehren, aus den Sedimenten in verschiedenen Tiefen und zu verschiedenen Jahreszeiten zu messen. Die resultierenden Raten werden zur Abbaubarkeit von organischem Material und dessen Zusammensetzung in Beziehung setzen. Zur Überprüfung der Plausibilität und der Kontrolle der entscheidenden Steuergrössen werden wir die Ergebnisse in einem eindimensionalen Modell zusammenfassen, welches Transport der Stoffe im Sediment sowie die stattfindenden Reaktionen berücksichtigt.