Selenium cycling in volcanic environments: the role of soils as reactive interfaces

Abstract

Selenium (Se) is an element with important health implications that is emitted in significant amounts from volcanoes. Attracted by the fertility of volcanic soils, around 10% of the world population lives within 100 km of an active volcano. Nevertheless, the behaviour of Se in volcanic environments is poorly understood. Therefore, the main aim of this thesis is to investigate the role of soils in the Se cycling in volcanic environments. Prior to the geochemical studies, precise and accurate methods for the determination of Se contents, speciation and isotopic signatures were developed. Afterwards, a combination of field studies and lab controlled experiments were performed with soils from two contrasting European volcanic settings: Mount Etna in Sicily (Italy) and Mount Teide in Tenerife (Spain). The results showed a strong link between Se behaviour and soil development, indicating that Se mobility in volcanic soils is controlled by sorption processes and soil mineralogy.

El selenio (Se) tiene afectas sobre la salud y es emitido por los volcanes. Atraída por la fertilidad de los suelos volcánicos, un 10% de la población mundial vive <100 km de volcanes activos. Sin embargo, el comportamiento geoquímico del Se en ambientes volcánicos es aún poco conocido. El objetivo de esta tesis es contribuir a la comprensión del papel del suelos en el ciclo del Se en medios volcánicos. En una primera etapa se desarrollaron métodos analíticos para determinar el contenido, la especiacíon y las relaciónes isotópicas del Se. Los estudios geoquímicos se realizaron con suelos de dos lugares con características muy distintas: el Monte Etna (Italia) y el volcán Teide (Tenerife). Los estudios de terreno y de laboratorio revelaron una gran interrelación entre el comportamiento del Se y el desarrollo de suelos, y que la movilidad de Se está controlado por los procesos de adsorción y la mineralogía en suelos volcánicos.