Experimental determination of silicate weathering rates in soil cores from C-horizons of forest sites

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Obwohl Silikatverwitterungsraten hoch sensitive "Stellschrauben" pedo- und geochemischer Prognosemodelle sind, fehlen bislang valide Ansätze zur experimentellen Quantifizierung dieses ökosystemaren Schlüsselprozesses. In Modellversuchen mit Boden-Minikosmen untersuchen wir zunächst Cv-Horizonte, in denen Kohlensäure die Silikatverwitterung antreibt ("Cv/CO2Systeme", pH 5). Diese pedochemische Bedingung liegt häufig an der Nahtstelle von Pedo- und Hydrosphäre vor. Durch frei wählbare CO2-Partialdrücke von 0 bis zu bodentypischen Werten kann die hydrolytische Silikatverwitterung von der protolytischen Silikatverwitterung getrennt werden. Bei Anwesenheit stärkerer Säuren (pH 5) beeinflussen neben der Silikatverwitterung auch Austauschprozesse mit Al-Ionen sowie die Protolyse von Oxiden (pH 4.2) die Ionenfracht des fließenden Bodenwassers. In einem zweiten Schritt werden daher auch komplexere, zur rechnerischen Isolierung der Silkatverwitterungsraten manipulierte "Cv/CO2/Austauscher-" bzw. "Cv/Austauscher/Oxidprotolyse-Systeme" untersucht.