Rolle der Torfzersetzung für die Akkumulation und Freisetzung von Metallen aus Torfmooren

• Antragstellerin: Marta Pérez Rodríguez, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416811331

Torfmoore haben das Potential große Mengen an Spurenstoffen anzureichern. Der primäre Eintrag von Spurenelementen in Hochmoore, ist dabei die direkte atmosphärische Deposition von Staub oder in gelöster Form durch Regen. Nach ihrer Ablagerung können gelöste Spurenelemente direkt durch Pflanzen aufgenommen oder durch das organische Material in verschiedenen Stadien der Zersetzung gebunden werden. Aufgrund seiner Sensibilität für Spurenmetalle kann Sphagnum sp. gelöste Metallkationen (z. B. Cu+2, Hg+2 und Pb+2) aufnehmen und speichern. Die aus Mooren durch die Zersetzung des organischen Materials freigesetzte gelöste organische Substanz fungiert dabei meist als Vektor für den Metallaustrag aus Mooren in verbundene fluviatile Systeme. Hydrologische Bedingungen wie starke Regenfälle, vor allem in Verbindung mit vorangegangenen Trockenperioden bestimmen in starkem Maß durch die Verbindung von DOC- und Schwermetallpools sowie durch die Veränderung der Redoxbedingungen im Katotelm, die Freisetzung von Metallen. Weniger bekannt ist jedoch die Rolle des Abbaus von Sphagnum sp. für die Retention oder die Freisetzung von Spurenmetallen auf der Mooroberfläche und die Auswirkungen saisonaler und klimatischer Veränderungen. Basierend auf in-vitro-Experimenten zur Zersetzung von Sphagnum Moosen und der Aufnahme von Metallen soll in der vorliegenden Studie untersucht werden, inwieweit der Zersetzungsprozess von Sphagnum-Streu, d.h. der bevorzugte Abbau- und die Transformation von labileren organischen Verbindungen und die selektive Konservierung stabilerer Verbindungen, die Freisetzung von verschiedenen Spurenelementen in die gelöste Phase oder deren Retention im Torf. Ziel des Projektes ist somit die Rolle der klima-sensitiven, initialen Stadien der Torfbildung auf die der Akkumulation und Freisetzung von Metallen auf Prozessebene aufzuklären und daraus Änderungen in der Spurenmetallfreisetzung aus kontaminierten Torfmooren im Zusammenhang mit Klimaänderungen zu prognostizieren.. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Ergebnisse des Projektes unser Verständnis der Spurenmetall-Signalbildung in Torfmooren erweitern und eine Neubewertung der Verwendung von Torf als Paläoarchive für atmosphärische Metallablagerung erfordern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen