Der Flusseintrag von Zr, Hf, Nb und Ta in den Ozean und dessen Auswirkung auf die Meerwasser-Hf-Isotopenzusammensetzung

• Antragstellerin: Dr. Katja Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273947145

Flusswasser wird allgemein als Haupteintragsquelle der Partikel-reaktiven Elemente Zr, Hf, Nb und Ta in den Ozean vermutet, trotz spärlicher Datengrundlage. Es fehlt bisher jedoch eine systematische Untersuchung zum Transport dieser Elemente von den Kontinenten in die Ozeane, ebenso wie ein fundiertes Verständnis über den Einfluss geologischer Bedingungen und Umweltbedingungen auf ihr geochemisches Verhalten. Die große black box entlang des Transportweges vom Land zum Meer sind die Ästuare, wo durch die Mischung von Süßwasser und Salzwasser der Eintrag Partikel-reaktiver Elemente in die Ozeane grundlegend modifiziert wird. Diese Studie thematisiert die Verteilung von Zr, Hf, Nb und Ta sowie die Hf-Isotopenzusammensetzung in Flüssen aus borealen und gemäßigten Klimazonen und in glazialen Schmelzwässern, unter Berücksichtigung der Assoziation mit den unterschiedlichen physikalischen Anteilen im Süßwasser, d.h. der partikulären Fracht (>0.2 µm), der kolloidalen Fracht (0.2µm to 1 KDa) und der echt gelösten (<1KDa) Fracht. Der Netto-Flusseintrag dieser Elemente ins Meer und dessen Einfluss auf die Hf-Isotopenzusammensetzung des Meerwassers sollen durch Mischungsexperimente von Fluss- und Meerwasser untersucht werden. Die komplexe Methodenarbeit umfasst Filtration und Ultrafiltration sowie Anreicherungsschritte. Die Ergebnisse dieser Studie werden unser Verständnis zum Transport von Zr, Hf, Nb, und Ta im Süßwasser und ihren Weg vom Kontinent zum Ozean bei unterschiedlichen geologischen Bedingungen und Umweltbedingungen erweitern. Die Ergebnisse zur Hf-Isotopie werden dazu beitragen, die Rolle der kontinentalen Verwitterung und der Abflussbedingungen bei der Bestimmung der Hf-Isotopenzusammensetzung im Meerwasser besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen