Mikroskalige Elementzusammensetzung von in situ gewonnenen organo-mineralischen Assoziationen einer Kalkmarsch

Die Erforschung zeitlicher Dynamiken der Elementzusammensetzungen als auch der raumlichen Verteilungen von organo-mineralischen Assoziationen ist entscheidend fur das Verstandnis ihrer Funktion bei der Stabilisierung organischer Bodensubstanz (OBS). Insbesondere Fe-Oxide und -Hydroxide spielen aufgrund ihrer hohen Reaktivitat eine wichtige Rolle bei der langfristigen Stabilisierung der OBS. In redoximorphen Boden findet die Ausfallung von Fe-Oxiden direkt an der Grenzflache zwischen Bodenmatrix und Bodenlosung von Grobporen statt. Daher sind diese Boden besonders geeignet, die Interaktionen von Fe-Oxiden mit geloster organischer Substanz, sowie redox-induzierte Alterungsprozesse von anfanglich schlechter kristallinen Fe-Oxiden zu untersuchen. Wir haben dazu eine Kalkmarsch (nahe Busum, Schleswig-Holstein) fur die Gewinnung von sowohl frisch gefallten als auch gealterten Fe-Oxiden ausgewahlt. Die Probenentnahme erfolgte in situ ohne physikalische oder chemische Storung. Hierzu verwendeten wir spezielle Kollektoren, die uber langere Zeitraume im Boden verbleiben konnen und auf welchen Glas- oder Siliziumscheiben zur Nachbildung der Bodenmatrixoberflache angebracht wurden (1). Die Kollektoren wurden fur ein halbes Jahr, ein Jahr und fur zweieinhalb Jahre installiert. Mittels Rasterelektronenmikroskopie wurden auf ausgewahlten Glas/Si-Scheiben geeignete Stellen fur die nachfolgende Messung der Sekundarionenverteilung via NanoSIMS ausgesucht. Im ersten Schritt der Auswertung steht die Implementierung eines geeigneten statistischen Verfahrens zur Auswertung der NanoSIMS-Messungen. Hierzu entwickeln wir innerhalb von Look@NanoSIMS (2) eine Moglichkeit zur uberwachten Klassifikation von ROIs (Regions Of Interest) und eine anschliesende Clusteranalyse aller Kanale. Die Auswertung der Daten ermoglicht Aussagen uber die Genese und Alterung von organo-mineralischen Assoziationen in Redoxzyklen. Gleichermasen lassen sich Aussagen uber die zeitlich variable Bedeutung der Assoziationen von OBS mit Fe-Oxiden im Vergleich zu Assoziationen von OBS mit Tonmineralen fur die Langzeitstabilisierung von OBS treffen.