Pascal Bürkle belegte von 2018 bis 2022 den Studiengang "Umweltschutztechnik". Seine herausragende Masterarbeit mit dem Titel "Density-driven dissolution of CO2 in karst water - longterm monitoring and modelling in a water column" wurde von apl. Prof. Holger Class vom Institut für Wasser- und Umwelsystemmodellierung betreut. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Einlösung von CO2 in Karstwasser und dem aus dem Dichteunterschied resultierenden Strömungsverhalten. Damit konnte Pascal Bürkle eine kürzlich aufgestellte neue Hypothese zur Entstehung von unterirdischen Hohlräumen im Karst untermauern.
Die Arbeit von Herrn Bürkle ist in vielerlei Hinsicht bemerkenswert und herausragend. Zum einen beschreibt sie sowohl die Durchführung zweier anspruchsvoller Experimente kombiniert mit der entsprechenden numerischen Modellierung. Zum anderen konnte das Laborexperiment in einem Artikel beschrieben werden, der in der höchst renommierten Zeitschrift Water Resources Research unter maßgeblicher Mitautorenschaft von Herrn Bürkle veröffentlicht wurde.
Zusammenfassung
Die Ziele dieser Arbeit waren (i) die Generierung von experimentellen Daten zur dichtegetriebenen Einlösung von Kohlenstoffdioxid in einer Wassersäule mit erhöhter CO2-Atmosphäre unter Verwendung modifizierter CO2-Sensoren für in-situ-Messungen im Wasser und (ii) ein Vergleich der generierten Daten mit numerischen Modellierungen. Zu diesem Zweck wurde ein gut kontrolliertes Säulenexperiment konzipiert und durchgefühhrt. Die experimentellen Daten zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Modellergebnissen, im nächsten Schritt wurde eine identische Wassersäule in der Laichinger Tiefenhöhle auf der Schwäbischen Alb aufgebaut. Trotz einiger Schwierigkeiten sind die ersten Daten aus dem Höhlenexperiment vielversprechend. Darüber hinaus trägt diese Arbeit zu einem besseren Verständnis des Einflusses der dichtegetriebenen Einlösung von CO2 zur Verkarstung bei, während in der Literatur der Aspekt eines konvektiv verstärkten Transports von gelöstem CO2 bei der Verkarstungstheorie bisher vernachlässigt wird. Die Ergebnisse liefern eine Erklärung, dass CO2 in tiefere Regionen der phreatischen Zone vordringen kann und somit die Kalklöslichkeit dort wiederherstellt.