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An Küsten austretendes Grundwasser beeinflusst die Chemie des Ozeans erheblich

Laut Studie beeinflusst an Küsten austretendes
Symbolbild Grundwasser an der Küste
19.01.2021 − 

Auch das an den Küsten austretende Grundwasser prägt die Ozeanchemie erheblich und muss bei der Modellierung globaler Stoffkreisläufe mit berücksichtigt werden. Zu diesen Erkenntnissen ist ein internationales Team mit Beteiligung des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel im Rahmen einer Studie gelangt, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.

Flüsse transportierten nicht nur Süßwasser aus dem Inneren der Kontinente bis in den Ozean. Auch Sedimente und gelöste Elemente wie beispielsweise Lithium, Calcium oder Strontium gelangten so ins Meer. Dass dieses Material Einfluss auf die Chemie des Meerwassers ausübe, sei schon lange bekannt und Gegenstand genauer Untersuchungen.

Während Flussmündungen einfach zu finden und zu beproben seien, seien Grundwasseraustritte vor den Küsten deutlich schwerer zu identifizieren und zu charakterisieren. „Daher bildeten sie immer eine Quelle für Unsicherheiten bei der Modellierung globaler Stoffzyklen“, so Kimberley Mayfield, die die Studie als Doktorandin an der University of California Santa Cruz (UCSC) leitete. Das an der Studie beteiligte Team konzentrierte sich auf fünf Schlüsselelemente - Lithium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium – und hat deren Konzentrationen und Isotopenverhältnisse in Grundwasseraustritten an 20 Standorten auf der ganzen Welt gemessen. Zusätzlich hat es zuvor veröffentlichte Daten in die Studie einfließen lassen.

Eintrag über Flüsse überschätzt

„Genau diese Elemente sind wichtig, weil sie aus der Verwitterung von Gesteinen stammen. Die Verwitterung von Silikatgesteinen führt über lange Zeiträume zu einer enormen Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre“, erklärte Mayfield. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Eintrag dieser chemischen Substanzen und Metalle über das Grundwasser in den Ozean aufgrund der schlechten Datenlage immer unterschätzt, der Eintrag über Flüsse dafür überschätzt wurde“, so Prof. Anton Eisenhauer vom Geomar, der Zweitautor der Studie.

„Diese Informationen sind nützlich, um zu verstehen, wie die Verwitterung von Gesteinen nicht nur in der Gegenwart, sondern auch in der Vergangenheit mit dem Klima zusammenhängt“, führte er weiter aus.

Flusswasser stärker vom Inneren der Kontinente beeinflusst

Laut der Studie beträgt die Menge der genannten Elemente, die mit dem Grundwasser ins Meer gelangen, zwischen fünf und 16 Prozent von dem, was aus Flüssen stammt. Die Ergebnisse zeigten auch, dass sich die Isotopenzusammensetzung der Elemente aus dem Grundwasser von der aus Flüssen unterscheiden kann. Die Eigenschaften des Grundwassers seien stark abhängig von der Geologie der Küsten, während das Flusswasser stärker vom Inneren der Kontinente beeinflusst werde.

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