Mimkes, Julika (2001) Ein neues Fluorometer zum Nachweis organischer Stoffe im Meer. ["eprint_fieldopt_thesis_type_diplom-magister" not defined], Universität Oldenburg.

[img]
Preview


Volltext (21Mb)

Abstract

Gelbstoff, ein Sammelbegriff für Abbauprodukte von organischem Material, ist in fast allen Gewässern zu finden. Er entsteht überall, wo Mikroorganismen leben oder gelebt haben, und ist in allen natürlich vorkommenden Wasserarten und selbst in Mineralwasser und alkoholischen Getränken zu finden. Durch starke UV Strahlung kann Gelbstoff allerdings zerstört werden. Im Meer hat Gelbstoff vor allem terrestrischen Ursprung, er wird meist über Flüsse ins Meer transportiert. Die Meere sind ein sehr komplexes System. Zyklen von Strömungen, Nährstoffen, lebender und toter Biomasse und gelöstem Material sind ineinander verwoben, Zu- flüsse, Niederschläge, Wind und Sonne verändern das System. Der Salzgehalt und die Wassertemperatur oder bestimmte Inhaltsstoffe sind aber für die Herkunft einer Wasserart charakteristisch und verändern sich über große Zeit- räume nicht. Sie werden „Tracer“ und ihr Verhalten innerhalb der Wassersäule wird „konservativ“ genannt. Durch das Messen der Tracer kann eine Wassermasse charakterisiert und unter Umständen ihre Herkunft bestimmt werden. Gelbstoff hat eine Lebensdauer von bis zu 103 Jahren und kann daher im Küstenbe- reich als Tracer verwendet werden. Es ist somit wichtig, mehr über Gelbstoff zu er- fahren, festzustellen, unter welchen Randbedingungen Gelbstoff zur Identifikation von Wassermassen genutzt werden kann und den Ursprung des Gelbstoffs zu ergrün- den. Der globale Kohlenstoff-Kreislauf und insbesondere die Rolle des Ozeans als Kohlenstofffalle sind innerhalb der Klimaforschung ein aktuelles Thema. Durch Mechanismen wie die „biologische Pumpe“ oder die „physikalische Pumpe“ wird Kohlenstoff im Ozean gebunden. Zur Veranschaulichung der Leistung der biologischen Pumpe: Heute liegt die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre bei 365 ppm (parts per million), vor der Industriellen Revolution bei 280 ppm. Schätzungen zufolge läge sie, wenn keine Photosynthese und andere kohlen- stoffbindenden Prozesse an der Wasseroberfläche stattfinden würden, bei 900-1000 ppm. Wenn die Photosynthese sich so lange fortsetzten würde, bis alle Pflanzennähr- stoffe an der Wasseroberfläche aufgebraucht wären, läge sie bei 110-140 ppm. Ein Ziel der Klimaforschung ist es, die Prozesse und mögliche Veränderungen des Kohlenstoff-Kreislaufes und der biologischen Pumpe, die durch Klimaveränderun- gen hervorgerufen werden könnten, tiefer zu verstehen. Dazu müssen das Kohlen- stoff-System untersucht und u.a. die Gelbstoffmengen und -veränderungen ermittelt werden. (Aus: A U.S. Carbon Cycle Science Plan: http://www.gcrio.org/OnLnDoc/pdf/pdf/ccsp.pdf). 1. Motivation und Zielsetzung 4 Da Gelbstoff charakteristische Absorptionsbanden hat und stark fluoresziert, kann er einfach detektiert werden. Aus diesen Gründen ist das Ziel dieser Diplomarbeit, ein Fluorometer für gelöste organische Materie (dissolved organic matter = DOM) zu entwickeln, das die neueste Lichtquellengeneration ausnutzt. Es wurde ein neues Fluorometer mit dem Name FluDOM entworfen. Es ist zur Zeit nur für die Detektion von Gelbstoff ausgelegt, kann aber für die aromatischen Aminosäuren Tryptophan und Tyrosin modifiziert werden. In dieser Arbeit werden in Kapitel 2 die Grundlagen der Gelbstofffluoreszenz erläutert. Zunächst wird auf die Physik der Fluoreszenz und einige verwandte Effekte eingegangen, dann werden die Eigenschaften von Gelbstoff beschrieben. Kapitel 3 beschäftigt sich mit der Entwicklung des FluDOM. Die erste Version, die auf der Fahrt in den Skagerrak im September 2000 zum Einsatz kam, wird ausführlich beschrieben. Anschließend werden die Modifikationen, die für den zweiten Einsatz im Atlantik im Februar 2001 durchgeführt wurden, erklärt. In Kapitel 4 und 5 werden die Ergebnisse der Fahrten in den Skagerrak und den Atlantik vorgestellt. Abschließend erfolgt in Kapitel 6 ein Ausblick auf die Weiterentwicklung des FluDOM, um es als in situ Gerät, also direkt in der Wassersäule, einsetzen zu können.

Item Type: Thesis (["eprint_fieldopt_thesis_type_diplom-magister" not defined])
Uncontrolled Keywords: [Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords: Fluoreszenz , Gelbstoff , Gelöster organischer Stoff , Meerwasser , Kanarische Inseln , Skagerrak , Optische Messung
Subjects: Science and mathematics > Physics
Divisions: Faculty of Mathematics and Science
Date Deposited: 17 Jan 2013 14:22
Last Modified: 17 Jan 2013 14:22
URI: https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/717
URN: urn:nbn:de:gbv:715-oops-7520
DOI:
Nutzungslizenz:

Actions (login required)

View Item View Item

Document Downloads

More statistics for this item...