Tracerstudie zur Quantifizierung des Vertikaltransports in meromiktischen Seen

Die Tagebauseen Merseburg-Ost 1a und 1b besitzen beständige saline Tiefenwasserkörper (Monimolimnien), die vom Mischungsgeschehen im oberen Teil der Seen weitgehend abgekoppelt sind. Unter den Bedingungen starker Schichtung in der Dichtesprungschicht (Halokline) und in den Tiefenwasserkörpern ist der vertikale Transport eingeschränkt. Um den Vertikaltransport in solcher Umgebung zu quantifizieren, wurde die Ausbreitung künstlich eingebrachter SF6-Tracerverteilungen und die Entwicklung der Temperatur- und Salzgehaltsprofile über mehrere Jahre beobachtet. Den Betrachtungen wurde zugrunde gelegt, dass die effektive Mischung analog zur Fick'schen Diffusion beschreibbar ist. Mit der Gradient-Fluss-Methode und unter Ausnutzung der SF6-Profilform wurden vertikale Transportkoeffizienten für SF6 bestimmt. In der Halokline des Tagebausees 1a ist der Tranport auf nahezu molekulares Niveau reduziert (Kz~10^(-9) m^2/s). Im nneren des Monimolimnions des Tagebausees 1b findet man Kz~10^(-8) m^2/s mit einem raschen Anstieg auf ~10^(-6) m^2/s ca. 2 m über dem Seeboden. Unter Einbeziehung eines geothermischen Wärmeflusses von 0.23 W/m2 ergeben sich aus den gemessenen Temperaturänderungen im tiefsten Bereich ähnliche Werte für den Wärmetransport. Dort, wo die Kz für SF6 unter 10^(-7) m^2/s fallen, läuft der Wärmetransport auf molekularem Niveau ab. Die zeitlichen Abnahmen der SF6-Mengenbilanzen von ~12%/a im Monimolimnion des Sees 1a und ~6%/a in 1b lassen auf eine Grundwasser-Ankopplung der Tiefenwasserkörper schliessen. Die Ergebnisse stellen eine Mittelung über die Wirkung unterschiedlicher turbulenter Mischungsprozesse in der Zeit und in der Horizontalen dar.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2002

Author dc:creator

• Rohden, Christoph von

Contributors dc:contributor

• Roth, Kurt

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/3053

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:3053