Järn i jorden
Det kan hända att du stöter på rost i jorden om du har väldigt vattenmättad mark. I den här artikeln tar vi upp vad det kan bero på.
Järn förekommer i jord och substrat och utgör sällan ett problem så länge det finns en god syresättning. Under syrerika (aeroba) förhållande med högt pH är järnet i en oxiderad (III) form och bundet i substratet/jorden. Om jorden/substratet blir vattendränkt kommer järnet att reduceras med hjälp av anaeroba bakterier som trivs i syrefattiga förhållande från trevärt till tvåvärt järn. För att bakterierna skall kunna göra reduktionen krävs att de får energi från organiska föreningar i substratet/jorden. Potentialen för reduktion är alltså beroende av inte bara förhållandet i jorden, utan även mängden energi som bakterierna kan nyttja. Skulle marken/substratet återigen oxideras vid dränering kommer järnet att rosta och fällas ut.
Gley-jordar
Bilden nedan visar hur järn tidvis kan oxidera på grund av markförhållandet. Under vintern när det är mycket nederbörd mättas jorden med vatten och blir syrefattig. Detta gör att det trevärda järnet som finns i jorden reduceras till tvåvärdigt järn som lätt kan röra sig i markvätskan. När jorden börjar torka upp på våren så sjunker grundvattennivån vilket gör att syre kommer in i jorden igen varpå järnet oxiderar till trevärdigt järn. Det är detta som syns i profilen som utfällningar. Längst ner är det alltid syrefattigt och reducerat vilket gör det inte sker någon utfällning. Här är det mycket reducerat järn där färgen kommer att bero på om det förekommer som en svavelförening eller inte. Är färgen gråblå finns det lite järnsulfider, är färgen mer åt det svarta hållet så finns det mycket järnsulfider.
Solum, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Hur bildas en svavelförening?
När bakterier inte längre kan oxidera organiskt material på grund av syrebrist så främjar det bakterier som nyttjar sulfat (SO42+) och trevärt järn (Fe3+). Dessa ämnen reduceras och bildar järnsulfider.
Vad händer med en svavelförening när syre tillkommer?
När jorden/substratet dräneras ökar mängden syre i jorden/substratet vlket kan innebära en försurning om järnet har varit bundet som järnsulfid (FeS, FeS2). Svavlet kommer oxidera till svavelsyra vilket sänker pH kraftigt. Järnet kommer då att vara kvar i en reducerad form om det inte hinner oxidera innan dess.
I vilka fall kan järn III reduceras?
Om syret tar slut i jorden/substratet kommer järn att reduceras från sin oxiderade form och inte längre vara bundet till partiklar. Det kommer då kunna följa med markvätskan så länge det inte oxiderar igen vilket är svårare när pH är lågt.
Referenser
Markläsa (Studentlitteratur)
Det här är sur sulfatjord (SGU) - Tillgänglig 2023-02-23
Dränering av jordar med rostproblem (SLU) - Tillgänglig 2023-02-23