Geochemische und wasserisotopische Untersuchungen im ...

Diplomarbeit Material und Methoden
Probenröhrchen herrschte. (Aufgrund einer gewissen Störungsanfälligkeit des
Anaeromaten wurde bei manchen Proben 1-2 mal weniger häufig gespült). Anschliessend
wurden die Röhrchen im Wasserbad des Multiflow-Autosamplers, der einem
Massenspektrometer vorgeschaltet ist, während mindestens acht Stunden bei 40°C
equilibriert. Die Equilibrierung im Wasserbad ist essentiell, da im Massenspektrometer
aus gerätetechnischen Gründen das Sauerstoffisotopenverhältnis des Wassers nicht direkt,
sondern nur indirekt über das Sauerstoffverhältnis des CO2 bestimmt werden kann. Über
das Carbonatgleichgewicht führte die Equilibrierung zu einem Austausch der
Sauerstoffmoleküle des H2O mit dem CO2. Am Ende der Equilibrierung widerspiegelte
sich also das ursprüngliche Sauerstoffisotopenverhältnis der Wassermoleküle der flüssigen
Phase im CO2 der Gasphase. Nach der Kalibrierung des Massenspektrometers erfolgte die
δ 18 O-Analyse automatisch. Die Kalibrationsgerade wurde mit folgenden Standards
bestimmt:
Standard Abkürzung d 18 O [‰]
Vienna Standard Mean Ocean Water VSMOW 0.00
Greenland Ice Sheet Precipitation Water GISP -24.80
Institutsstandard Vierwaldstättersee EA-H 2O-1 -11.54
Institutsstandard Mauvoisin EA-H 2O-2 -14.46
Tab. 7 Verwendete δ 18 O- Standards
Die Kalibrationsgeraden der Julianalysen wurden mit fünf Messpunkten ausgeführt
(jeweils einmal GISP und VSMOW und dreimal EA-H 2O-1). Die Kalibrationsgerade der
Augustanalysen wurde mit 20 Messpunkten vorgenommen (jeweils fünfmal GISP,
VSMOW, EA-H 2O-1 und EA-H 2O-2). Aus den Sollwerten (y-Werte) und den gemessenen
Werten (x-Werte) konnte für jeden Batch jeweils eine Eichgerade berechnet werden. Die
Reproduzierbarkeit der δ 18 O-Werte der Julianalysen kann insbesondere aufgrund einer an
Messpunkten unzureichenden Kalibrationsgerade nicht gewährleistet werden. Die
Präzision der Werte innerhalb eines Wassertyps war jedoch gut, so dass zumindest
Aussagen über eine relative zeitliche Veränderung der δ 18 O-Werte des gleichen
Wassertyps gemacht werden können. Dank einer verbesserten Kalibrationsgerade konnte
in der zweiten Messkampagne eine Messgenauigkeit der δ 18 O-Werte um ± 0.1-0.3 ‰
erreicht werden.
4.6 Physikalische Analysen
4.6.1 Elektrische Leitfähigkeit
Die elektrische Leitfähigkeit in [μS cm -1 ] bei der Referenztemperatur 20°C [κ20]
charakterisiert den Gehalt dissozierter Ionen in einem Wasser. Sie wird mit Hilfe zweier
Platinelektroden gemessen (Hölting 1996). In der ersten Messkampagne wurden zwei
Leitfähigkeitsmessgeräte (LF330 κ20, LF318 κ25, Wissenschaftlich-Technische
Werkstätten (WTW) GmbH, Weilheim, Deutschland) verwendet. Zur internen
Kalibrierung wurden die Werte des Gerätes LF318 zunächst auf κ20 umgerechnet 7 und
anschliessend mit drei Wasserproben unterschiedlicher Leitfähigkeit mit dem Gerät LF330
κ20 kalibriert. In der zweiten Messkampagne wurde nur das Leitfähigkeitsmessgerät
LF330 κ20 verwendet.
7 κ20 = κ T* (1.72118 – 0.0541369 *T + 1.14842 *10 -3 * T 2 – 1.222651*10 -5 *T 3 ) (Imboden 1997)
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