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Konservative
Tracer
Rezyklierte
Tracer
“Weggefangene”
Tracer
Konzentration
Konzentration
Konzentration
Atlantik
4.34
Schematische
Tiefenprofile im
Ozean für konserva-
tive, rezyklierte und
„weggefangene“
(
scavenged
)Tracer.
Pazifik
drei verschiedene Elementgruppen mit unter-
schiedlichem Verteilungsverhalten (Abb. 4.34),
die als Tracer verwendet werden. Tracer sind
stabile, leicht nachzuweisende Substanzen, die
entweder natürlicherweise vorkommen oder
einem System zugegeben werden, um physi-
kalische und/oder chemische Veränderungen
(z. B. Strömungen, Reaktionen, Mischungspro-
zesse) sichtbar zu machen, die in diesem Sys-
tem stattfinden.
-
Konservative Tracer
haben lange Verweilzei-
ten, mischen sich gut und gehen keine che-
mischen Reaktionen mit dem Meerwasser
ein. Hierzu gehören die Alkali- und Erdalka-
limetalle.
-
Rezyklierte Tracer
haben mittlere Verweil-
zeiten und zeigen mit der Tiefe ansteigende
Konzentrationen, da sie in der Nähe der
Oberfläche als Nährstoffe von Organismen
aufgenommen, in den Bodenschichten aber
vom Sediment abgegeben, sozusagen „wie-
der aufgefüllt“ werden (daher der Name).
DieseElementewerdenalso„weggefressen“,
dann nach verschiedenen Zwischenphasen
in Phytoplankton, Zooplankton und höheren
Lebewesen als Gehäuse, Körper oder Kotpille
absedimentiert und dann wieder ans Meer-
wasser abgegeben, also rezykliert. Sie wer-
den auch
biolimitierende Tracer
genannt.
Hierzu gehören z. B. Phosphat, Nitrat und Si-
likat und interessanterweise auch Cd.
-
„We g g e f a n g e n e “
(im Englischen
scavenged
)
Tracer
sind solche wie Al oder Fe, die kurze
Verweilzeiten mit starker Hydrolyse verbin-
den. Ihre Konzentration hängt von einem
Gleichgewicht aus Adsorption z. B. an Ton-
minerale und Freisetzung aus solchen Parti-
kelchen ab. Überwiegt die Adsorption, so
nimmt die Konzentration mit zunehmender
Wassertiefe ab. Dies ist in Abb. 4.35 für Al
beispielhaft gezeigt, das zunächst ab-, dann
aber wieder zunimmt, da bodennahe Trübe-
ströme Al freisetzen.
Tonminerale sind für
Adsorptionsprozesse
von
Kationen besonders gut geeignet, da sie in Sus-
pension meist eine negative Oberflächenladung
tragen. Solange sie oberflächlich negativ ge-
laden sind, stoßen die Partikelchen sich auch
gegenseitigab,wasdazuführt,dasssienicht
ausflocken und absedimentieren können. Erst
gelöstes Al (nmol/l)
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
4.35
Tiefenprofil für im Meerwasser gelöstes
Aluminium. Nach Orians & Bruland (1986).
