Biogene Calcitfällung im Bodensee — Prozessverständnis und Modellierung

Limnische Ökosysteme werden durch eine Vielzahl miteinander verknüpfter chemischer, physikalischer, biologischer und geologischer Prozesse beeinf lusst. Eine Schlüsselstellung in der Verbindung zwischen Biospäre und Hydrosphäre besitzt dabei der Kohlenstoffkreislauf. Neben der Bedeutung als Hauptbestandteil der organischen Biomasse steht der Kohlenstoff vor allem auch im Zentrum anorganischer partikelbildender Prozesse [1]. Im Bodensee ist die biogene Calcitfällung der primäre anorganische Partikelbildungsprozess. Die Induzierung eines solchen Ereignisses erfolgt durch die 2 bis 3 Mal jährlich auftretenden Algenblüten. Die stark ansteigende photosynthetische Aktivität bedingt einen pH-Anstieg, eine Verschiebung im Carbonatgleichgewicht und führt folglich zur Bildung von Calcitkristallen. Im Rahmen von BodenseeOnline wurde die biogen induzierte Bildung von Calcit auf der Basis bestehender Untersuchungen [2], [3] und verbesserter Untersuchungsmethoden weiterführend untersucht, wobei Fällungsexperimente im Labormaßstab und Freilandbeobachtungen die Grundlage der Prozessaufklärung darstellten. Ziel der Untersuchungen war es, ein Partikelwachstumsmodell zu entwickeln, um Aussagen darüber treffen zu können, unter welchen Umweltbedingungen es zu einem Calcitfällungsereignis kommt. Hierzu wurden unter kontrollierten Bedingungen Fällungsexperimente im Labor durchgeführt sowie ein Monitoringprogramm der wichtigsten Parameter für die Calcitfällung im Bodensee etabliert.