Verteilung und Dynamik von stabilen Eisenisotopen in einem Boden mit ausgeprägten Redoxgradienten

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Reduziertes Eisen (Fe) kann in Bodenlandschaften der Niederungen entlang eines Redoxgradienten im km-Maßstab verlagert werden. In Senken kommt es infolge eines kapillaren Aufstiegs zu einer Fe-Oxidation und nachfolgender Fällung als Eisen(hydr)oxid (Fe-Oxid). Im Lauf der Zeit kann Fe als verfestigter oberflächennaher Raseneisenstein akkumulieren. Weil Grundwasserschwankungen erheblich sein können, befinden sich die Fe-Oxide in einem fortwährenden Prozess der redoxkontrollierten Lösung und Fällung. So kommt es in diesen Böden (Brauneisengleye) zu einer vertikalen Verteilung unterschiedlich kristalliner Fe-Oxide im cm-Maßstab. Vermutlich findet bei diesen Prozessen eine Isotopenfraktionierung des Fe statt, die bislang nicht untersucht worden ist. Ziel des Projekts ist es, ein besseres Verständnis der Entstehungs- und Anreicherungsprozesse der Fe-Oxidpräzipitate in dieser redoximorphen Umgebung zu erreichen. Dies soll durch die Untersuchung der stabilen Fe-Isotope mittels Multikollektor induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (MC-ICP-MS) in der festen und der flüssigen Phase eines Brauneisengleys im Münsterland erlangt werden (Massenbilanz der Fe-Isotope). Mikrokosmen-Experimente im Labor unter kontrollierten Redoxbedingungen sollen ermöglichen, die wesentlichen Einflussfaktoren für die Ausfällung und Auflösung der Fe-Oxide und die dabei auftretenden Isotopenfraktionierungen zu rekonstruieren (Prozesse der Fe-Fraktionierung).