Dynamik reaktiver und inerter Gase in Bodenluft und Grundwasser im Kontext der Bestimmung von Edelgastemperaturen

Description: Im Grundwasser gelöste (Edel)gase sind bewährte Tracer zur Datierung sowie zur Rekonstruktion von Klimabedingungen in der Vergangenheit. Edelgasstudien der letzten Jahre haben gezeigt, dass ein besseres Verständnis der die Gasgehalte bestimmenden Prozesse bei der Grundwasserneubildung notwendig ist - insbesondere in Hinblick auf die Nutzung von Edelgasen im Grundwasser in der Paläoklimaforschung. In dieser Studie soll daher unter verschiedenen hydrogeologischen und klimatischen Bedingungen die Bedeutung reaktiver Gasprozesse im Untergrund empirisch sowie mit Hilfe von Modellanalysen untersucht werden. Zur Ableitung möglichst allgemeingültiger Rückschlüsse umfasst das Projekt die Einrichtung und anschließende Beprobung von insgesamt 4 verschiedenen Messstellen. Ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkung zwischen ungesättigter und gesättigter Bodenzone erfordert die Erhebung eines breiten Spektrums physikalischer und chemischer Parameter. Zwei der Messstellen sollen der Langzeituntersuchung der Gaszusammensetzung von Bodenluft und Grundwasser dienen. Eine weitere Messstelle soll vor allem die Erforschung des bislang noch kaum systematisch untersuchten Phänomens der Grundwasserentgasung ermöglichen. Die vierte Messstelle soll schließlich in einer tropischen Klimaregion eingerichtet werden, um den Einfluss erhöhter Niederschlagsmengen und biologischer Aktivität im Boden zu untersuchen. Die systematisch gesammelten Daten sollen in erster Linie eine Bewertung der Anwendbarkeit sowie gegebenenfalls eine Erweiterung der derzeit diskutierten Modelle für Edelgasgehalte im Grundwasser ermöglichen. Diese Modelle sind von grundlegender Bedeutung für die Methode der Edelgasthermometrie, aber auch wichtig für die Anwendung von Gastracern zur Grundwasserdatierung. Über dieses Anwendungsgebiet hinaus sind die Ergebnisse dieser Studie von Bedeutung für ein besseres Verständnis der für Gase relevanten biogeochemischen und physikalischen Prozesse im Untergrund. Hiermit spricht die Studie ein breites Forschungsgebiet mit praktischer Relevanz an, insbesondere im Hinblick auf Gasreaktionen und -transport an kontaminierten Standorten und bei Sanierungsmaßnahmen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Niederschlagshöhe ? Grundwasserdynamik ? Grundwasserneubildung ? Messstation ? Altlast ? Edelgas ? Tracer ? Bodenkunde ? Chemische Analyse ? Datierung ? Grundwassermodell ? Hydrogeologie ? Grundwassernutzung ? Ungesättigte Zone ? Gesättigte Bodenzone ? Bodenluft ? Hydrochemie ? Langzeituntersuchung ? Limnologie ? Siedlungswasserwirtschaft ? Studie ? Tropengebiet ? Sanierungsmaßnahme ? Grundwasser ? Biologische Aktivität ? Untergrund ? Empirische Untersuchung ? Hydrologie ? Klima ? Probenahme ? Physikalischer Vorgang ? Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University of Sao Paulo, Geosciences Institute (Mitwirkende)
• Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik (Betreiber*in)

Time ranges: 2013-01-01 - 2017-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Dynamics of reactive and inert gases in soil air and groundwater in the context of thedetermination of noble gas temperatures
  Description: Dissolved (noble) gases in groundwater are established tracers for dating as well as reconstruction of climate conditions in the past. Noble gas studies of recent years have shown that a better understanding of the processes that determine gas contents during groundwater recharge is necessary - especially with regard to the use of noble gases in groundwater in paleoclimate research. Hence, in this study, the importance of reactive gas processes in the subsurface under various hydrogeological and climatic conditions shall be studied empirically as well as with the help of modeling. To derive as general as possible conclusions, the project comprises the installation and subsequent sampling of a total of 4 test sites. A detailed understanding of the interaction between the unsaturated and saturated soil zone requires the collection of a broad range of physical and chemical parameters. Two of the test sites shall serve the long-term observation of the gas composition of soil air and groundwater. A further test site shall in the first place enable the investigation of the so far hardly systematically studied phenomenon of groundwater degassing. Finally, the fourth test site shall be installed in a tropical climate region, in order to investigate the effect of enhanced precipitation and biological activity in the soil. The systematically collected data shall in the first place enable an assessment of the applicability and if appropriate an extension of currently discussed models for the noble gas concentrations in groundwaters. These models are of fundamental significance for the method of noble gas thermometry, but also important for the application of gas tracers for groundwater dating. Beyond this field of application, the results of this study are important for a better understanding of the gas-related biogeochemical and physical processes in the subsurface. Hence the study is related to a wide research field of practical relevance, especially with regard to gas reactions and transport at contaminated sites and during remediation measures. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1083871

Status

Aktiv

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