Die Nitratanreicherung von Küstengewässern wird untersucht
Das Einfließen von Grundwasser ist für die Untersuchung der Chemie in den Küstengewässern der Ozeane ein wichtiger Faktor. Dies liegt häufig daran, dass das Wasser in verschiedenen Formen gelösten Stickstoff enthält, z.B. als Nitrat aus anthropogenen Quellen. Der unterirdische Fluss dieser Chemikalien in die Meere führt zu einer Überanreicherung (Eutrophierung) vieler Buchten und Wasserwege. Der Nettoeintrag von Grundwassernitrat in die Meeresumwelt stand im Mittelpunkt der Untersuchungen im Rahmen des NAME-Projekts (engl. NAME - Nitrate from Aquifers and influence on the carbon cycling in Marine Ecosystems). Es wurde aufgezeigt, dass nitrathaltiges Grundwasser über eine biologisch aktive Schicht am Meeresboden in die Meeresumwelt gelangt. Dazu wurden Daten gesammelt und Modellierungsinstrumente entwickelt. Dadurch sollten ein Überblick und ein besseres Verständnis über den Ablauf von biogeochemischen Vorgängen und den Grundwasserfluss in der Küstenzone gewonnen werden. Die am Projekt beteiligten Geophysiker entwickelten das UMEP-Verfahren (engl. UMEP - Under Water Multi Electrode Profiling), mit dem die Zonen schnell vermessen werden können, in denen Süßwasser entlang der Küste eindringt. Das Verfahren wurde zur Erstellung einer Karte über den unterirdischen Widerstand am Meeresboden verwendet. Man erhält die Messwerte zum Bodenwiderstand dadurch, dass ein elektrischer Strom mittels eines Elektrodenpaars in den Boden eindringt und man unter der Oberfläche mit einem zweiten Elektrodenpaar den Potenzialgradienten misst. Die Abstandsvergrößerung zwischen den Strom- bzw. Potenzialelektroden wird als Widerstandslotung bezeichnet und zur Vergrößerung der Untersuchungstiefe genutzt. Die Ergebnisse verdeutlichen die gemessenen Widerstände in sieben Untersuchungstiefen. Darüber hinaus weist der größere Elektrodenabstand Widerstandsanomalien entlang der Küste nach. Die auf den Widerstandsprofilen erkennbaren Anomalien sind auch nach dem Inversionsprozess noch vorhanden, der durch einen normalen automatischen Ablauf entsprechend dem Einfließen von Süßwasser stattfindet. Die Ergebnisse können als Tiefenkarte der Schnittstelle zwischen süßwassergesättigtem Sand und dem tertiären Lehm oder salzwassergesättigten Sand dargestellt werden. Die vorhandenen Ergebnisse werden von der weiteren Forschung und Entwicklung genutzt, um die biogeochemischen Abläufe und den Grundwassereinfluss in der Küstenzone besser zu verstehen.
