Detailansicht
Temporal trends of ion concentration and deposition in high alpine snow packs from 1983 - 2011 (Hohe Tauern, Austria)
Marion Rothmüller
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Reinhold Steinacker
DOI
10.25365/thesis.23472
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30324.41239.712862-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Eintrag atmospherischer Spurenstoffe in eine hochalpine Schneedecke kann eine Versauerung des Gletscher und des Schmelzwassers zur Folge haben. Das abfließende Schmelzwasser kann somit einen “Säureschock” in den angrenzenden Ökosystemen wie Flüssen, Seen oder Böden hervorrufen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Ursache der Versauerung und deren langzeitlichen Trend anhand zweier Gletscher (Goldbergkees und Wurtenkees) im Nationalpark Hohe Tauern in Österreich für den Zeitraum von 1983 bis 2011. Nitrat (NO3-), Sulfat (SO42-), Hydron (H+), Ammonium (NH4+) and Calcium (Ca2+) wurden als die wichtigsten Ionen in der hochaplinen Schneedecke identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die Anionen zusammen mit H+ verantwortlich für die Versauerung sind und durch NH4+ und Ca2+ neutralisiert werden. Die Quellen für die Ionen auf den untersuchten Gletschern wurden mittels Hauptkomponentenanalyse (PCA) und der Berechnung sogenannter “non Sea Salt” Konzentrationen ermittelt. Die Berechung ergab, dass die genannten Ionen hauptsächlich aus anthropogenen Quellen stammen. Nur Ca2+ konnte einer natürlichen Ursache, nämlich Saharastaubereignissen, zugeordnet werden. Weiters konnte gezeigt werden, dass Chlorid (Cl-), Natrium (Na+) und Kalium (K+) nicht, wie bisher angenommen ihren Ursprung in Meersalzaerosolen haben, sondern ebenfalls anthropogen, durch die Verbrennung von Biomasse und daraus entstehenden Holzrauch sowie durch die Düngung mit Potasche, verursacht werden. Die Langzeittrends zeigen eine signifikante Abnahme der SO42- und H+ Konzentrationen und Depositionen auf beiden Gletschern. Am Wurtenkees wurde außerdem auch ein signifikanter negativer Trend für NO3- gefunden. Daraus lässt sich schließen, dass die Versauerung der untersuchten Gletscher und daher auch die Versauerung des Schmelzwassers rückläufig ist. Dieser Rückgang ist mit der Reduktion der Emissionen von Schwefeldioxid (SO2) und Stickoxiden (NOx) erklärbar.
Abstract
(Englisch)
The input of atmospheric trace elements to high alpine snow covers could cause an acidification of high alpine glaciers and of outflowing meltwater which could in turn lead to an “acid shock” of affected ecosystems like rivers, lakes or soil. This work tries to identify the sources and long term trends of acidity of two high alpine glaciers (Goldbergkees and Wurtenkees) in the Nationalpark Hohe Tauern in Austria from 1983 to 2011. The chemical composition of the snow packs is verified and shows that the primary ions of high alpine snow packs are Nitrate (NO3-), Sulfate (SO42-), Hydron (H+), Ammonium (NH4+) and Calcium (Ca2+). It is shown, that the anions are, together with H+, responsible for the acidification of the glaciers and are neutralized by the cations NH4+ and Ca2+. The source regions of the ions are identified through a Principal Component Analysis and the calculation of “non sea salt concentrations” of all ions based on the sea water ratios. It is proven that the sources for the primary ions are mainly anthropogenic and only naturally for Ca2+, which originates from dust events. The secondary ions, such as Chloride (Cl-), Sodium (Na+) and Potassium (K+) are found not to originate from maritime aerosols, as assumed so far, but from anthropogenic activities as well, probably from wooden biomass combustion and fertilization with potash. The long time trend analysis shows a significant decrease for SO42- and H+ concentrations and depositions on both glaciers. On Wurtenkees also for NO3- a significant reduction in concentration and deposition is observed. This allows the conclusion that the acidification of glaciers and hence, the acidification of outflowing meltwater is regressive. The drop of the pH in high alpine snow packs is achieved through emission reductions of Sulfur dioxide (SO2) and Nitrogen oxides (NOx).
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Ionbalance Snow chemistry Principal component analysis Source analysis Trend Acidification Glacier Deposition
Schlagwörter
(Deutsch)
Ionenbilanz Schneechemie Hauptkomponentenanalyse Herkunftsanalyse Trend Versauerung Emissionen Deposition Gletscher
Autor*innen
Marion Rothmüller
Haupttitel (Englisch)
Temporal trends of ion concentration and deposition in high alpine snow packs from 1983 - 2011 (Hohe Tauern, Austria)
Paralleltitel (Deutsch)
Zeitliche Trends der Ionenkonzentration und Deposition in einer hochalpinen Schneedecke (Hohe Tauern, Österreich)
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
II, 109 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Reinhold Steinacker
AC Nummer
AC10687115
Utheses ID
20986
Studienkennzahl
UA | 415 | | |