Arsenal environmental-isotope laboratories 1964-2010 – more than 45 years production / application / interpretation of basic isotope-hydrological data for Central Europe

The hydrological application of isotope-ratio measurements is based upon variations of H, H and O in the natural water cycle. Main targets of isotope-hydrological projects are the investigation of hydrological relationships, the hydrogeological situation, the residence times of groundwater, and the possible transport of pollutants. Isotope-hydrological data also play an important role in climate research. A good knowledge of the “isotopic environment” is necessary for the interpretation of isotope data. For this purpose, basic isotope data of all parts of the hydrological cycle have been gathered at the Vienna Arsenal for nearly fifty years. The emphasis was on the isotope ratios in precipitation as they represent the input values for isotopic investigations in the terrestrial part of the water cycle. The influence of climatic changes has become observable in the long-term isotope time series of precipitation and surface waters. This influence must also be taken into account when using isotope data from a longer time period in hydrology. Environmental H values were around 10 TU in 2010, while slightly higher values can be observed in hydrological systems which still contain significant water portions from the sixties and seventies. Aside from a survey of the development of the “isotopic environment” in the last decades and a few key results, which helped to understand (isotope)hydrological processes, this paper includes some data sets meant for application purposes. Umweltisotopenlaboratorien im Wiener Arsenal 1964-2010 – mehr als 45 Jahre Produktion / Anwendung / Interpretation von isotopenhydrologischen Basisdaten für Mitteleuropa. Die hydrologische Anwendung von Isotopenverhältnismessungen beruht auf den in natürlichen Wässern auftretenden Häufigkeitsschwankungen von H, H und O. Wichtigste Zielsetzungen von Isotopenuntersuchungen sind die Erforschung hydrologischer Zusammenhänge, der hydrogeologischen Verhältnisse, der Verweilzeit von Grundwässern und die Abschätzung eines möglichen Schadstofftransportes. Isotopenhydrologische Daten spielen auch eine wichtige Rolle in der Klimaforschung. Notwendig für die Inter pretation isotopenhydrologischer Daten ist eine gute Kenntnis der „Isotopenumwelt“. Hierzu wurden am Wiener Arsenal mehr als 45 Jahre lang Isotopenbasisdaten aus allen Teilen des natürlichen Wasserkreislaufes für Österreich erhoben. Der Schwerpunkt wurde dabei auf die Isotopenverhältnisse im Niederschlag gelegt, sie stellen die Eingangsgröße für Isotopenuntersuchungen im terrestrischen Teil des Wasserkreislaufes dar. In den langjährigen Messreihen von Niederschlägen und Oberflächenwässern zeichnet sich in den stabilen Isotopen inzwischen deutlich der Einfluss von Klimaänderungen ab, der auch bei der hydrologischen Verwendung von Isotopendaten aus mehrjährigen Zeiträumen zu berücksichtigen ist. Die H-Werte lagen 2010 um 10 TU, lediglich in hydrologischen Systemen, die noch größere Wasseranteile aus den 60er und 70er Jahren enthalten, sind die Werte etwas höher. Neben einer Übersicht über die Entwicklung der „Isotopenumwelt“ in den letzten Jahrzehnten und einigen Schlüsselresultaten für das Verständnis von (isotopen)hydrologischen Prozessen enthält diese Arbeit einige für den Anwender gedachte Datenzusammenstellungen.