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1970) und sind ein Grund, warum Stalagmiten als Klimaarchive jahrelang gemieden
wurden. Ein weiterer Grund hierfür war die relativ große Unsicherheit bei der
Datierung, die damals noch mit der 14C Methode (problematisch wegen des varia-
blen Anteils an totem Kohlenstoffs) bzw. Ct-spektrometrisch (problematisch wegen
der zum Teil geringen Urangehalte von Stalagmiten) durchgeführt wurde. Dieses
zweite Problem konnte durch die Einführung der Massenspektrometrie Mitte der
neunziger Jahre gelöst werden.
Die Stalagmiten erlebten einen Aufschwung seitdem man anfing, die kineti-
schen Effekte selbst als Klima-Proxy zu verwenden. So fanden wir z.B. im Oman
aber auch im Sauerland, daß Phasen verstärkter Kinetik mit Phasen geringeren Nie-
derschlags korrelieren. Durch die Erstellung hochaufgelöster Isotopenprofile (bei
einer Wachstumsrate von 100 um/Jahr. kann jährliche Auflösung erreicht werden) in
Kombination mit sehr genauer massenspektrometrischer Datierung konnte z.B. eine
deutliche Korrelation des Niederschlags mit A14C, also ein Zusammenhang mit der
Sonnenaktivität nachgewiesen werden (Neff, 2001).
Der einfachste Test, ob Kinetik vorliegt, ist die Auftragung von ö18O über
ö13C. Findet man einen linearen Zusammenhang, ist das ein Zeichen für Kinetik
und umgekehrt. Die Steigung (ö18O/ö13C) bei natürlichen Proben liegt im Bereich
zwischen 0,2 bis 0,6. Dies hatten auch frühere Untersuchungen schon ergeben.
Ausgangspunkt für unser DFG-Projekt war der Versuch, die Beziehung
zwischen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopie, die bisher von Hendy, 1971, nur theo-
retisch vorausgesagt wurde, experimentell nachzuweisen. Im Rahmen der Disser-
tation von Frau Wiedner wurden Laborexperimente zur Fraktionierung der
Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope bei der Kalkfällung durchgeführt und die Ein-
flüsse von Verdunstung und Kinetik auf die Isotopenfraktionierung untersucht. Bei
den Experimenten wurde im Labor Kalk aus stehenden und fließenden Lösungen
ausgefällt. Langsame CC^-Ausgasung aus einer stehenden Kalklösung bewirkte, daß
der daraus ausgefällte Kalzit bezüglich ö18O im Gleichgewicht mit der Lösung stand,
13C dagegen angereichert wurde. Der Effekt auf die Isotopie von Kohlenstoff ist
antiproportional zur Säulenhöhe der Lösung. Bei schneller CCR-Ausgasung kam es
dagegen zu simultaner Anreicherung von 18O und l3C im ausgefällten Kalk. Die bei-
den ö-Werte waren korreliert (ö18O/ö13C = 0,7). Damit konnte der sogenannte
„Hendy-Effekt“ erstmalig experimentell nachgewiesen und quantifiziert werden.
Die experimentellen Daten stehen im Einklang mit Untersuchungen an natürlichen
Sintern.
Mit zukünftigen Experimenten, bei denen verschiedene Parameter wie z.B.
Temperatur, pCC>2, Sättigung der Lösung oder die Dicke der wäßrigen Schicht vari-
iert werden, soll der Einfluß dieser Parameter auf die Steigung untersucht werden.
Eine weiterführende Anwendung der Ergebnisse wäre, die kinetischen Effekte des
Sauerstoffs mit Hilfe des Kohlenstoffs zu korrigieren. Da die Isotopie von Stalagmi-
ten neuerdings sehr oft als Klima-Proxy verwendet wird, ist es von großem Interes-
se, die Prozesse, die Kinetik verursachen, besser zu verstehen. Hierzu sind die Ergeb-
nisse von Elke Wiedner von großer Bedeutung.