Dr. Moritz Bigalke

Stellvertretender Unitleiter Bodenkunde / Dozent / Laborleitung

Bodenkunde

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Universität Bern
Geographisches Institut
Labor/Bodenkunde
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CH-3012 Bern
  • Mikroplastik im Boden
  • Biogeochemie von Spurenelementen
  • Anwendung stabiler und radiogener Isotope im Boden

Mikrokunststoff ist ein global auftretender Schadstoff. Aktuell gibt es aber nur sehr wenige Untersuchungen zu terrestrischen Ökosystemen und die Konzentrationen und Zusammensetzung von Mikroplastik in Böden unter unterschiedlicher Nutzung ist nahezu unbekannt. Auch zu den Auswirkungen auf Bodenorganismen, Pflanzen und die Aufnahme in die Nahrungskette gibt es kaum Studien. Es besteht daher Forschungsbedarf um die Auswirkungen von Mikroplastik im Boden abschätzen zu können. 

Viele Spurenelemente sind essentielle Mikronährelemente, können aber in hohen Konzentrationen auch als Schadstoffe wirken. Die Biogeochemie dieser Metalle im Boden - der Grenzschicht zwischen Geosphäre und Atmosphäre und Lebensraum für die Biosphäre - ist daher von wissenschaftlichem Interesse.

Die Untersuchung stabiler Metallisotope kann wertvolle Informationen über das Verhalten von Metallen in der Umwelt liefern. Feld- und Laborexperimente werden durchgeführt um weitere Einblicke in die Biogeochemie von Cu und Zn im Boden zu bekommen.
 

Forschungsinteressen:

  • Entwicklung von Methoden zur Bestimmung von Mikroplastik im Boden
  • Mikroplastik im Boden: Zusammensetzung, Quellen und Transport im Boden
  • Spurenelement Biogeochemie und Elementkreisläufe in Ökosytemen
  • Speziierung von Metallen
  • Biogeochemie von stabilen Cadmium, Eisen, Kupfer und Zink Isotopen im Boden und Pflanzen.
  • Biogeochemie von Uran im Boden, Grundwasser und Oberflächengewässer
  • Stabile und radiogene Isotopensysteme und Spurenelementmuster als Tracer für anthropogene Kontaminationen und Elementeinträge
Number of items: 32.

Journal Article

Henne, Paul Daniel; Bigalke, Moritz; Büntgen, Ulf; Colombaroni, Daniele; Conedera, Marco; Feller, Urs; Fuhrer, Jürg; Grosjean, Martin; Heiri, Oliver; Luterbacher, Jürg; Mestrot, Adrien; Rigling, Andreas; Rössler, Ole Kristen; Rohr, Christian; Rutishauser, This; Schwikowski, Margit; Stampfli, Andreas; Szidat, Sönke; Theurillat, Jean-Paul; Weingartner, Rolf; ... (2018). An Empirical Perspective for Understanding Climate Change Impacts in Switzerland. Regional environmental change, 18(1), pp. 205-221. Springer 10.1007/s10113-017-1182-9

Bigalke, Moritz; Schwab, Lorenz; Rehmus, Agnes; Tondo, Patrick; Flisch, Markus (2018). Uranium in agricultural soils and drinking water wells on the Swiss Plateau. Environmental pollution, 233, pp. 943-951. Elsevier Science 10.1016/j.envpol.2017.09.061

Bandowe, Benjamin A. Musa; Bigalke, Moritz; Kobza, Jozef; Wilcke, Wolfgang (2018). Sources and fate of polycyclic aromatic compounds (PAHs, oxygenated PAHs and azaarenes) in forest soil profiles opposite of an aluminium plant. Science of the total environment, 630, pp. 83-95. Elsevier 10.1016/j.scitotenv.2018.02.109

Khosravi, Roghyeh; Zarei, Mehdi; Bigalke, Moritz (2018). Characterizing Major Controls on Spatial and Seasonal Variations in Chemical Composition of Surface and Pore Brine of Maharlu Lake, Southern Iran. Aquatic geochemistry, 24(1), pp. 27-54. Springer 10.1007/s10498-018-9329-y

Scheurer, Michael; Bigalke, Moritz (2018). Microplastics in Swiss Floodplain Soils. Environmental science & technology, 52(6), pp. 3591-3598. ACS Publications 10.1021/acs.est.7b06003

Imseng, Martin Ernst; Wiggenhauser, Matthias; Keller, Armin; Müller, Michael; Rehkämper, Mark; Murphy, Katy; Kreissig, Katharina; Frossard, Emmanuel; Wilcke, Wolfgang; Bigalke, Moritz (2018). Fate of Cd in Agricultural Soils: A Stable Isotope Approach to Anthropogenic Impact, Soil Formation, and Soil-Plant Cycling. Environmental science & technology, 52(4), pp. 1919-1928. ACS Publications 10.1021/acs.est.7b05439

Wiggenhauser, Matthias; Bigalke, Moritz; Imseng, Martin; Keller, Armin; Archer, Corey; Wilcke, Wolfgang; Frossard, Emmanuel (2018). Zinc isotope fractionation during grain filling of wheat and a comparison of zinc and cadmium isotope ratios in identical soil-plant systems. New Phytologist, 219(1), pp. 195-205. Wiley-Blackwell 10.1111/nph.15146

Rehmus, Agnes; Bigalke, Moritz; Boy, Jens; Valarezo, Carlos; Wilcke, Wolfgang (2017). Aluminum cycling in a tropical montane forest ecosystem in southern Ecuador. Geoderma, 288, pp. 196-203. Elsevier Science 10.1016/j.geoderma.2016.11.002

Bigalke, Moritz; Ulrich, Andrea; Rehmus, Agnes; Keller, Armin (2017). Accumulation of cadmium and uranium in arable soils in Switzerland. Environmental pollution, 221, pp. 85-93. Elsevier Science 10.1016/j.envpol.2016.11.035

Kusonwiriyawong, Charirat; Bigalke, Moritz; Cornu, Sophie; Montagne, David; Fekiacova, Zuzana; Lazarov, Marina; Wilcke, Wolfgang (2017). Response of copper concentrations and stable isotope ratios to artificial drainage in a French Retisol. Geoderma, 300, pp. 44-54. Elsevier Science 10.1016/j.geoderma.2017.04.003

Kusonwiriyawong, Charirat; Bigalke, Moritz; Abgottspon, Florian; Lazarov, Marina; Schuth, Stephan; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2017). Isotopic variation of dissolved and colloidal iron and copper in a carbonatic floodplain soil after experimental flooding. Chemical geology, 459, pp. 13-23. Elsevier 10.1016/j.chemgeo.2017.03.033

Wilcke, Wolfgang; Velescu, Andre; Leimer, Sophia; Bigalke, Moritz; Boy, Jens; Valarezo, Carlos (2017). Biological versus geochemical control and environmental change drivers of the base metal budgets of a tropical montane forest in Ecuador during 15 years. Biogeochemistry, 136(2), pp. 167-189. Springer 10.1007/s10533-017-0386-x

Shetaya, Waleed H.; Osterwalder, Stefan; Bigalke, Moritz; Mestrot, Adrien; Huang, Jen-How; Alewell, Christine (2017). An Isotopic Dilution Approach for Quantifying Mercury Lability in Soils. Environmental science & technology letters, 4(12), pp. 556-561. ACS Publications 10.1021/acs.estlett.7b00510

Kusonwiriyawong, Charirat; Bigalke, Moritz; Abgottspon, Florian; Lazarov, Marina; Wilcke, Wolfgang (2016). Response of Cu partitioning to flooding: A δ65Cu approach in a carbonatic alluvial soil. Chemical geology, 420, pp. 69-76. Elsevier 10.1016/j.chemgeo.2015.11.005

Wiggenhauser, Matthias; Bigalke, Moritz; Imseng, Martin; Müller, Michael; Keller, Armin; Murphy, Katy; Kreissig, Katharina; Rehkämper, Mark; Wilcke, Wolfgang; Frossard, Emmanuel (2016). Cadmium Isotope Fractionation in Soil–Wheat Systems. Environmental science & technology, 50(17), pp. 9223-9231. ACS Publications 10.1021/acs.est.6b01568

Bigalke, Moritz; Schwab, Lorenz; Gygax, Sebastian; Mestrot, Adrien (2016). Soil Contamination with Trace Metals: Quantification, Speciation, and Source Identification. CHIMIA, 70(12), p. 899. Schweizerische Chemische Gesellschaft 10.2533/chimia.2016.899

Rehmus, Agnes; Bigalke, Moritz; Valarezo, Carlos; Castillo, Julio Mora; Wilcke, Wolfgang (2015). Aluminum toxicity to tropical montane forest tree seedlings in southern Ecuador: Response of nutrient status to elevated Al concentrations. Plant and Soil, 388(1-2), pp. 87-97. Springer 10.1007/s11104-014-2276-5

Abgottspon, Florian; Bigalke, Moritz; Wilcke, Wolfgang (2015). Fast colloidal and dissolved release of trace elements in a carbonatic soil after experimental flooding. Geoderma, 259-260, pp. 156-163. Elsevier Science 10.1016/j.geoderma.2015.06.005

Bandowe, Benjamin; Bigalke, Moritz; Boamah, Linda; Nyarko, Elvis; Saalia, Firibu Kwesi; Wilcke, Wolfgang (2014). Polycyclic aromatic compounds (PAHs and oxygenated PAHs) and trace metals in fish species from Ghana (West Africa): Bioaccumulation and health risk assessment. Environment International, 65, pp. 135-146. Elsevier 10.1016/j.envint.2013.12.018

Rehmus, Agnes; Bigalke, Moritz; Valarezo, Carlos; Castillo, Julio Mora; Wilcke, Wolfgang (2014). Aluminum toxicity to tropical montane forest tree seedlings in southern Ecuador: response of biomass and plant morphology to elevated Al concentrations. Plant and Soil, 382(1-2), pp. 301-315. Springer 10.1007/s11104-014-2110-0

Wullaert, Hans; Bigalke, Moritz; Homeier, Jürgen; Cumbicus, Nixon; Valarezo, Carlos; Wilcke, Wolfgang (2013). Short-term response of the Ca cycle of a montane forest in Ecuador to low experimental CaCl 2 additions. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 176(6), pp. 892-903. Wiley-VCH 10.1002/jpln.201300146

Bigalke, Moritz; Kersten, Michael; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2013). Isotopes Trace Biogeochemistry and Sources of Cu and Zn in an intertidal soil. Soil Science Society of America Journal, 77(2), pp. 680-691. Soil Science Society of America 10.2136/sssaj2012.0225

Bigalke, Moritz; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2011). Stable Cu isotope fractionation during oxic weathering and podzolization. Geochimica et cosmochimica acta, 75(11), pp. 3119-3134. New York, N.Y.: Elsevier Science 10.1016/j.gca.2011.03.005

Kersten, Michael; Bigalke, Moritz; Wilcke, Wolfgang; Georg, Bastian; Hintelmann, Holger (2011). Herkunftsnachweis von anthropogenen Schwermetallbelastungen in Böden durch Isotopenanalytik. Bodenschutz, 4(11), pp. 114-118. Erich Schmidt Verlag

Bigalke, Moritz; Weyer, Stefan; Kobza, Jozef; Wilcke, Wolfgang (2010). Stable Cu and Zn isotope ratios as tracers of sources and transport of Cu and Zn in contaminated soil. Geochimica et cosmochimica acta, 74(23), pp. 6801-6813. New York, N.Y.: Elsevier Science 10.1016/j.gca.2010.08.044

Bigalke, Moritz; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2010). Copper isotope fractionation during complexation with insolubilized humic acid. Environmental science & technology, 44(14), pp. 5496-5502. Washington, D.C.: ACS Publications 10.1021/es1017653

Bigalke, Moritz; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2010). Stable copper isotopes: a novel tool to trace copper behavior in hydromorphic soils. Soil Science Society of America Journal, 74(1), p. 60. Madison, Wis.: Soil Science Society of America 10.2136/sssaj2008.0377

Book Section

Bigalke, Moritz (2012). Vanadium. In: Litz, Norbert; Wilcke, Wolfgang; Wilcke, Berndt-Michael (eds.) Bodengefährdende Stoffe (pp. 1-22). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Rehmus, Agnes; Bigalke, Moritz (2012). Aluminium. In: Litz, Norbert; Wilcke, Wolfgang; Wilcke, Berndt-Michael (eds.) Bodengefährdende Stoffe (pp. 1-28). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Wilcke, Wolfgang; Bigalke, Moritz (2010). Spurenmetallgehalte von Botanischen Grossresten - Hinweise auf eine Umweltbelastung durch Metallverarbeitung? In: Hornung, Sabine (ed.) Mensch und Umwelt I. Archäologische und naturwissenschafltiche Forschungen zum Wandel der Kulturlandschaft um den "Hunnenring" bei Otzenhausen, Gem. Nonnweiler, Lkr. St. Wendel. Universitätsforschungen zur prähistorischen Archäologie: Vol. 192 (pp. 315-322). Bonn: Dr. Rudolf Habelt GmbH

Report

Bigalke, Moritz; Rehmus, Agnes; Keller, Armin (2016). Belastung mineralisch gedüngter Böden mit Schadelementen (Arsen, Blei, Cadmium, Uran) Bern: Geographisches Institut, Universität Bern

Conference or Workshop Item

Bigalke, Moritz; Kersten, Michael; Kobza, Jozef; Weyer, Stefan; Wilcke, Wolfgang (2011). Stabile Isotopenverhältnisse von Kupfer und Zink: Indikation von Quellen, Verbleib und Transport von Kupfer und Zink in belasteten Böden und Sedimenten. BGS Bulletin, 32, pp. 27-32. Zollikofen: Elvadata AG

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