Geoscience Reference
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In der Hydrogeologie werden Umweltisotope
zu Studien der Grundwasserneubildung und -dy-
namik, des Wasserhaushalts, zur Abschätzung
von Mischungsanteilen und zur Unterscheidung
von Grundwässern nach ihrem Ursprung ge-
nutzt. Auch umweltrelevante Fragestellungen
werden erfolgreich beantwortet. Das korrigierte
14
C-Alter des Grundwassers liefert wichtige pa-
läohydrologische Informationen, aber auch öko-
logische, weil das chemische Kontaminationspo-
tenzial „alter“ Grundwässer meist kleiner ist als
das „junger“. In ariden und semi-ariden Gebie-
ten ist die Grundwasser-Altersbestimmung mit
der
14
C-Methode
unersetzlich, um noch immer
neugebildete Grundwasserressourcen von fossi-
len zu unterscheiden.
14
C-Alter sind schließlich
zur Kalibrierung numerischer Modelle und zur
Abschätzung geohydraulischer Gebietswerte
sehr nützlich, wenngleich viel zu wenig beachtet
(s. Abschn. 6.2.3 und 6.2.4 in M
ATTHEß
et al.,
1992).
3.9.2.2.1 Stabile Sauerstoff- und
Wasserstoff-Isotope
Die Isotopenzusammensetzung des Grundwas-
sers aus stabilen Isotopen des Wasserstoffs (
1
H
und
2
H) und des Sauerstoffs (
16
O,
17
O und
18
O)
lässt sich schnell und preisgünstig massenspek-
trometrisch messen. Sie hilft bei der Lösung einer
breiten Palette hydrologischer Fragestellungen.
Der Dampfdruck der isotopisch verschieden
schweren Wassermoleküle ist unterschiedlich
groß, so dass bei Phasenübergängen (Verduns-
tung, Kondensation, Sublimation) die isotopisch
leichten gegenüber den schweren Molekülen in
der flüchtigen Phase angereichert werden. Dieser
Prozess,
Isotopenfraktionierung
genannt, ist
stark temperaturabhängig und erklärt z.B. den
Jahresgang der Isotopenzusammensetzung des
Wasserstoffs und Sauerstoffs in Niederschlägen.
Das Häufigkeitsverhältnis
R
der schweren zu
leichten Wasserstoff-
bzw. Sauerstoff-Isotope
C0
C0
A($
Abb. 56:
Tritium-Werte im Niederschlag Mitteleuropas in den Jahren 1950 bis 1997 (nach G
EYH
, 2000).
Bem.: ab 1974 ändert sich der Maßstab.
