Description: Natürliche Nanopartikel (NNP) und bodenstämmige Kolloide werden zunehmend als hoch relevante Transportform von Elementen in wässrigen Phasen von Ökosystemen anerkannt. Zur elementaren Zusammensetzung dieser Partikel und deren Größenspanne liegen erste Erkenntnisse vor, jedoch fehlen weiterhin wichtige fundamentale Informationen über deren zeitliche Dynamiken und deren Herkunft. Die Ziele dieses Projektes sind (i) die zeitlichen Dynamiken von NNP und Kolloiden aufzudecken, (ii) den Einfluss von signifikant erhöhten Abflussereignissen auf den Export von NNP und Kolloid-bedingtem Transport aufzuklären und (iii) die potentielle Herkunft von Bachwasser-NNP und Kolloiden zu erklären. Um eine Vorstellung über die Validität der Ergebnisse (iv) auf europäischer Skala und durch verschiedene Ökosysteme zu bekommen, werden die Analysen an Bachwasserproben von verschiedenen Dauerbeobachtungsflächen durch Europa durchgeführt. Diese Standorte, mit denen ich bereits erste eigene wissenschaftliche Kooperationen etablieren konnte, bieten Daten über die Böden, die Gewässerchemie und Stoffflüsse innerhalb des Ökosystems. Die Analytik wird mit Hilfe von Kombinationsverfahren der Feld Fluss Fraktionierung (FFF) durchgeführt. Für ausgewählte Proben wird größen- und elementspezifische Analytik von NNP und Kolloiden mit der Analyse von Lignin Phenolen, der natürlichen Häufigkeitsermittlung von 13C, Radiokarbondatierung und zusätzlicher d56Fe Analytik kombiniert. Durch die Kombination der Daten sollte es möglich sein das Vorkommen und die Variabilität von NNP und Kolloiden als vorherrschende Elementtransportform, sowie deren Herkunft aus verschiedenen Bodenhorizonten und die generelle Validität meiner Ergebnisse auf unterschiedliche Standorte in Europa besser verstehen zu können.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Lignin
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Phenol
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Fluss
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Bodenkunde
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Dauerbeobachtungsfläche
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Hydrogeologie
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Kolloid
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Bodenökosystem
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Bodenhorizont
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Fraktionierung
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Hydrochemie
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Limnologie
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Siedlungswasserwirtschaft
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Ökosystemforschung
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Europa
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Nanopartikel
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Hydrologie
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Ökosystem
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Partikel
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Stoffstrom
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Zusammenarbeit
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Wald
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Analytik
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Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung
?
Region:
Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes:
6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Atmospheric Composition Research Finnish, Meteorological Institute Helsinki (Mitwirkende)
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
-
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Forschungsanstalt WSL - Wald-Schnee-Landschaft (Mitwirkende)
-
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre (Mitwirkende)
-
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Catchment Hydrology (Mitwirkende)
-
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie (Betreiber*in)
-
Swedish University of Agricultural Sciences, Forest Landscape Biogeochemistry (Mitwirkende)
-
Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
-
Universidade de Aveiro, Department of Environment and Planning, Research Group Costal Zone Planning and Management (Mitwirkende)
-
University of Lleida, Department of Environmental and Soil Sciences (Mitwirkende)
-
University of Lleida, School of Agricultural Ingenyeria (ETSEA) (Mitwirkende)
-
Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie (Mitwirkende)
Time ranges:
2017-01-01 - 2025-06-30
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Natural nanoparticles and colloids in European forested headwater catchments: new insights on spatiotemporal dynamics and potential origin
Description: Natural nanoparticles (NNP) and soil-born colloids are being increasingly recognized as highly relevant transport form of elements in aqueous phases of ecosystems. The elemental composition of such particles as well as their size ranges has been previously studied, yet important fundamental information is still lacking regarding their temporal dynamics and origin. The aims of this research project are (i) to elucidate the temporal dynamics of NNP and colloids in stream water ecosystems, (ii) to assess the influence of peak flow events on the export of NNP and colloid mediated transport, (iii) to identify the potential origin of stream water NNP and colloids. To obtain an idea on (iv) continental validity of the findings for different ecosystems, the analyses will be performed on samples from well-monitored streams from different catchments in Europe, which provide data on soils, water chemistry and fluxes, and where I could already establish first own scientific collaborations. Samples will be analyzed with hyphenated Field Flow Fractionation (FFF) and, for selected samples, size-resolved and element-specific analysis of NNP and colloids is combined with the analyses of lignin-derived phenol, 13C natural abundance tracing, radiocarbon dating and additional d56Fe analyses. Through the combined data, it should be possible to better understand the occurrence and variability of NNP and colloids as predominant transport form of elements, their origin from different soil horizons as well as to rate the general validity of my findings for different site locations across Europe.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1083785
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