Biogeochemistry of iron in an acidic lake

In this paper, the fate of iron in Lake Cristallina, an acidic lake in the Alps of Switzerland, is discussed. A simple conceptual model is developed in order to explain the observed diel variation in dissolved iron(II) concentration. Biotite weathering provides reduced iron that is oxidized and subsequently precipitated in the lake. The amorphous Fe(III)hydroxide (FeOOH xH₂O), found in the sediments of Lake Cristallina, is an Fe(II) oxidation product. This oxygenation reaction is most probably catalyzed by bacteria surfaces, as indicated by the relatively high estimated oxidation rate compared to the oxidation rate of the homogeneous oxidation of inorganic Fe(II) species at the ambient pH of Lake Cristallina (pH 5.4 at 4 °C) and by the scanning electron micrograph pictures. Under the influence of light, these amorphous iron(III)hydroxide phases are reductively dissolved. The net concentration of Fe(II) reflects the balance of the reductive dissolution and the oxidation/precipitation reactions and tends to parallel the light intensity, leading to a diurnal variation in the Fe(II) concentration. The rate of the photochemical reductive dissolution of Lake Cristallina iron(III)hydroxides is greatly enhanced in situ and in the laboratory by addition of oxalate to the lake water.     

Induction, adaptation and recovery of biological responses: implications for environmental monitoring

A wide range of biological responses have been used to identify exposure to contaminants, monitor spatial and temporal changes in contamination levels, provide early warning of environmental deterioration and indicate occurrences of adverse ecological consequences. To be useful in environmental monitoring, a biological response must reflect the environmental stress over time in a quantitative way. We here argue that the time required for initial induction, maximum induction, adaptation and recovery of these stress responses must first be fully understood and considered before they can be used in environmental monitoring, or else erroneous conclusions (both false-negative and false-positive) may be drawn when interpreting results. In this study, data on initial induction, maximum induction, adaptation and recovery of stress responses at various biological hierarchies (i.e., molecular, biochemical, physiological, behavioral, cytological, population and community responses) upon exposure to environmentally relevant levels of contaminants (i.e., metals, oil, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), organochlorines, organophosphates, endocrine disruptors) were extracted from 922 papers in the biomarker literature and analyzed. Statistical analyses showed that: (a) many stress responses may decline with time after induction (i.e., adaptation), even if the level of stress remains constant; (b) times for maximum induction and recovery of biochemical responses are positively related; (c) there is no evidence to support the general belief that time for induction of responses at a lower biological hierarchy (i.e., molecular responses and biochemical responses) is shorter than that at higher hierarchy (i.e., physiological, cytological and behavioral responses), although longer recovery time is found for population and community responses; (d) there are significant differences in times required for induction and adaptation of biological responses caused by different types of contaminants; (e) times required for initial and maximum induction of physiological responses in fish are significantly longer than those in crustaceans; and (f) there is a paucity of data on adaptation and recovery of responses, especially those at population and community levels. The above analyses highlight: (1) the limitations and possible erroneous conclusions in the present use of biomarkers in biomonitoring programs, (2) the importance of understanding the details of temporal changes of biological responses before employing them in environmental management, and (3) the suitability of using specific animal groups as bioindicator species.     

IV. Bücher- und Zeitschriftenschau

Ohne Zusammenfassung     

Bücher- und Zeitschriftenschau

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Junge Krustenbewegungen in den Alpen

Zusammenfassung Junge Krustenbewegungen sind tektonische Vorgänge, die nach Vollendung des strukturellen Baues das Formenstockwerkgebäude verändern. Solche Bewegungen können nur aus den Formen selbst mit zwingender Sicherheit nachgewiesen werden. Der geologische Befund allein erweist die Bewegung nicht als unbedingt jung. Das Hauptargument für eine allgemeine Verbreitung junger Verbiegungen, die angenommenen Einwalmungen der Gipfelflur, basiert auf nicht zutreffenden Voraussetzungen. Auch die beiden klassischen Beispiele junger Krustenbewegungen, die Brennerquerfurche und die Inntallängsfurche sind nicht als solche erweisbar. Mit jungen Krustenbewegungen als Arbeitshypothese ist ganz besondere Vorsicht am Platze.     

Über die Variationen des Ionosphärischen Conversionskoeffizienten nach Schrägeinfallsmessungen im Langwellenbereich

Резюме Крутизна кривых захода и восхода Солнца, отображающаяся в годовом ходе изменений в виде вечернего возрастания или утреннего убывания коэффициента конверсии проявляется весьма неравномерио. Здесь уместно провести параллель с явлениями имеющими место в периоде летних месяцев (март— октябрь), когда переход от дня к ночи и наоборот осуществляется быстро. Годовой ход коэффициента конверсип в периоде от зимы к лету характеризуется возрастанием значений ϱ согласно закону положения Солнца относителяно слояE; такое возрастание весной и осенью прерывается вследствие явлений, связанных с перемещением дрейфующей системы на поверхости отражения. В летних месяцах кривая значений ϱ имеет более низкие явления. Влияние повышенной солнечной возмущающей активности в равноденствиях проявляется в особенности на северном участке (245кец) в виде соответствующего расположения минимумов на кривой изменений. Помимо этого в максимуме солнечных пятен был обнаружен 27 дневный период повторяемости коэффициента конверсии, который отчетливо проявляется в скользящих средних значений ϱ полученных в результате вычислений, осуществленных непрерывно в десятидневных интервалах в течение 1958 г.

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Anschrift: Geophysikalisches Observatorium, Collm über Oschatz, DDR.     

Utilizing natural cryogenic resources to improve the stability of natural-technical systems in the permafrost zone

Siberia and the Russian Far East contain about 75% of the country''s hydrocarbon and mineral resources. These regions pose many engineering and environmental problems for economic development due to the cold climate and difficult geologic conditions, including the occurrence of permafrost. One of the major challenges in permafrost areas is to maintain the stability of both individual structures and large-scale engineering projects. The use of natural cryogenic resources of the Earth is proposed here as one possible solution.     

Ein einfaches Verfahren zur Erhöhung der Meßgenauigkeit kleiner optischer Gangunterschiede

Zusammenfussung Ein einfaches Verfahren zur genauen Bestimmung kleiner optischer Gangunterschiede zwischen 0 und /2 bzw. 1 Na-Licht (oder auch underer Wellenlängen zwischenC- undF-Linie) durch Kompensation auf einen Restgangunterschied _r = 1 und 2 anstatt 0 wird beschrieben und an einigen Beispielen geprüft.     

Das Messen optischer Gangunterschiede mit Drehkompensatorena

Zusammenfassung Die Bestimmung der Gangunterschiede doppeltbrechender Minerale im Dünnschliff ist mit einer Fehlergrenze von ± 1 m bis ± 2 m im Meßbereich von 295–4100 m möglich. Als Me¢Binstrumente dienen Drehkompensatoren nachBerek undEhringhaus in Verbindung mit dem Polarisationsmikroskop. Wesentlich zur Erreichung genauer Werte ist die zusätzliche Berücksichtigung einer für jeden Kompensator charakteristischen Fehlerkurve. Bei demBerek-Kompensator ist eine genauere Errechnungsweise des Gangunterschiedes aus den i-McBwerten notwendig. Die Erreichung obiger Meßgenauigkeit, die auch bei Benutzung des Drehtisches in genügendem Maß erhalten bleibt, erlaubt die Anwendung von Methoden zur Bestimmung der Hauptbrechungszahlen doppeltbrechender Minerale auf Grund von Gangunterschiedsmessungen im mineralogischen Dünnschliff.[/p]Vorliegende Untersuchungen wurden im Mineralogisch-Petrographischen Institut der Universität Göttingen durchgefiihrt. Dem Direktor des Instituts, Herrn Prof. Dr. C. W.Correns, möchte ich auch hier für seine mir bewiesene Gastfreundschaft und stete Förderung meiner Arbeiten herzlichst danken.