Rekonstruktion der Boden- und Gewaesserversauerung in der Langen Bramke (Harz) Modellierung der Sulfat-Dynamik mit MAGIC (Adsorption) und dem LB-Modell (Ausfaellung)

Long-lasting emissions of acid-forming air pollutants as a result of human activities have lead, inter alia, to an accumulation of organic sulfur (als sulfate, SO_4) in many central European forest soils. Two mechanisms of sorption are discussed: adsorption of SO_4 and precipitation of aluminium hydroxo sulfates. Adsorption isotherms were built into numerous process-oriented dynamic models like MAGIC. The Lange Bramke model describes SO_4 accumulation by means of solubility products for two hydroxo sulfates. It is the first model of this kind to be used for reconstructing the 140-year-old acidification history of an entire water catchment area, the Lange Bramke in the Harz mountain region.- SO_4 depositions in central Europe have been cut by some 50 per cent during the last ten years. The dynamics of SO_4 accumulation and, thereby, SO_4 release depends decisively on the assumed mechanism of sorption. This is made clear by means of the calibration of both models to the long-term measuring series conducted in the Lange Bramke area and by means of scenarios for the future with unchanged and reduced receipts of SO_4. The two theories on the accumulation of SO_4 are critically discussed. (orig.)Die langandauernde anthropogene Emission saeurebildender Luftschadstoffe hat unter anderem zu einer Aufspeicherung anorganischen Schwefels (als Sulfat, SO_4) in vielen mitteleuropaeischen Waldboeden gefuehrt. Zwei Sorptionsmechanismen werden diskutiert: Die SO_4-Adsorption und die Ausfaellung von Aluminium-Hydroxo-Sulfaten. Adsorptions-Isothermen wurden in zahlreiche prozessorientierte dynamische Modelle wie MAGIC aufgenommen. In dem Lange Bramke-Modell ist die SO_4-Aufspeicherung durch Loeslichkeitsprodukte fuer zwei Hydroxo-Sulfate beschrieben. Es ist das erste Modell dieser Art, das zur Rekonstruktion der 140-jaehrigen Versauerungsgeschichte eines gesamtes Wassereinzugsgebietes, der Langen Bramke im Harz, benutzt wurde. Die SO_4-Depositionen in Mitteleuropa sind in den letzten 10 Jahren um ca. 50% zurueckgegangen. Die Dynamik der SO_4-Aufspeicherung und somit auch der -Freisetzung haengt entscheidend von dem angenommenen Sorptions-Mechanismus ab. Dies wird anhand der Kalibrierungen beider Modelle auf die Langzeitmessreihen in der Langen Bramke sowie anhand von Zukunftsszenarien mit gleichbleibenden und reduzierten SO_4-Eintraegen deutlich. Die beiden Vorstellungen zur SO_4-Aufspeicherung werden kritisch diskutiert. (orig.)Available from TIB Hannover / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman