Stabile Isotope sind effiziente Tracer, um die Wasserbewegung im Boden zu beschreiben. Isotopenbasierte Methoden zur Abschätzung von Sickerwasserraten gehen jedoch oft von vereinfachten Annahmen zu Auswirkungen der Bodenmatrix auf die Isotopensignatur des Wassers aus. Ein Beispiel hierfür sind mögliche Fraktionierungseffekte bei verschiedenen Bodenwasserspannungen, die bisher oft vernachlässigt werden, was zu fehlerhaften Abschätzungen von Fließ- bzw. Grundwasserneubildungsraten führen kann.

Wir diskutieren Experimente zur systematischen Untersuchung der Beziehung zwischen Bodenwasserspannung und Isotopensignaturen in natürlichen Böden durch, die über eine Kopplung von HYPROP-Systemen mit einem PICARRO Isotopenanalysator durchgeführt wurden (Abb. 1). Hierbei werden an verschiedenen Bodentypen hochaufgelöste Wasserretentionskurven an Stechzylinderproben im Labor mittels Verdunstungsmethode bestimmt, und dabei gleichzeitig ¹⁸O und ²H Signale am Wasserdampf gemessen. Untersuchungen umfassen natürliche Isotopensignale und isotopisch markiertes Wasser. Dies ermöglicht eine bessere quantitative Bewertung von Wasserbewegung durch die ungesättigte Zone und der Grundwasserneubildung. In diesem Beitrag erläutern wir die experimentellen Ansätze und erste Ergebnisse.