Kategorie: Geochemie

Gespeist aus dem ersten Äon der Erdgeschichte

Der Erdmantel beherbergt Schmelze, die älter ist als der Mond: Der Geochemiker Matthew Jackson der UC Santa Barbara fand zusammen mit Wissenschaftlern der University of Hawaii und der University of Texas heraus, dass die heißesten und somit elastischsten Mantel-Plumes aus einem Reservoir gespeist werden, dessen Zusammensetzung seit der Entstehung der Erde nach dem Big Bang unverändert geblieben ist.

Alte und artenreiche Wälder nehmen bei Klimaschwankungen stabiler Kohlendioxid auf

Wälder nehmen kontinuierlich Kohlendioxid (CO₂) auf, das wichtigste Treibhausgas der Atmosphäre. Bedingt durch Klimaschwankungen variiert diese Aufnahme allerdings von Jahr zu Jahr. Denn während manche Wälder recht konstant CO₂ umsetzen, reagieren andere eher wechselhaft und instabil gegenüber Klimaänderungen. Ein Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena fand nun zwei wesentliche Faktoren, die hierbei eine Rolle spielen: Je älter die Waldbestände und je größer deren Artenvielfalt, desto konstanter und stabiler ist ihre Fähigkeit, CO₂ aufzunehmen. Die Ergebnisse beruhen auf Datensätzen von 50 weltweit verteilten Wäldern unterschiedlicher Klimazonen.

Testlauf für die Entwicklung komplexen Lebens

Eine neue Studie des Department of Earth & Space Sciences and Astrobiology Program der University of Washington gibt Aufschluss darüber, dass die Bedingungen in den Ozeanen für die Entwicklung komplexen Lebens bereits vor 2,3 Milliarden Jahren günstig waren – somit mehr als eine Milliarde Jahre vor der erstmaligen Fossilerhaltung – und im Anschluss wieder ungünstig wurden, das eukaryote Leben sozusagen einen Testlauf oder Fehlstart absolvierte.

Wasser- der heimliche Treiber des Kohlenstoffkreislaufs?

Aktuell nimmt die Landoberfläche etwa ein Viertel der anthropogenen Kohlendioxidemissionen aus der Atmosphäre wieder auf. Ob die Aufnahmefähigkeit dieser Kohlenstoffsenke erhalten bleibt und wie sie sich zukünftig weiterentwickeln wird, ist ungewiss. Wie sie reguliert wird, konnte nun eine Forschergruppe unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie näher beleuchten: Global gesehen werden jährliche Schwankungen der Kohlenstoffsenke vornehmlich durch die Temperatur bestimmt. Blickt man aber auf die lokale Ebene, so ist die Wasserverfügbarkeit der dominierende Faktor.

Silizium möglicherweise „fehlendes Element“ im Erdkern

Silizium könnte laut Wissenschaftlern aus Japan das „fehlende“ Element sein, das nach Eisen und Nickel den größten Teil des Erdkerns ausmacht. Das Team führte Druck-Temperatur-Experimente mit Eisen-Nickel-Legierungen durch, zu denen Silizium hinzugefügt wurde. Bei der letzten Versammlung der American Geophysical Union stellten die Wissenschaftler ihre Ergebnisse vor.

Forschungsfahrt zu Unterwasservulkanen

Es ist eine der aktivsten Eruptionszonen der Welt: der Kermadec-Bogen im Pazifik. Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern unter Leitung von Prof. Dr. Andrea Koschinsky, Professorin für Geochemie an der Jacobs University, wird nun in diesem Gebiet die geochemischen und ökologischen Auswirkungen von Unterwasservulkanen untersuchen. Das interdisziplinäre Forschungsprojekt, an dem acht Partner beteiligt sind, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit ca. 820.000 Euro finanziert.

Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt

Feldspatpartikel wirken in der Atmosphäre als Gefrierkeime, die in Wolken Eiskristalle wachsen lassen und Niederschläge ermöglichen. Warum das so ist, haben Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am University College London (UCL) nun über elektronenmikroskopische Beobachtungen und molekulardynamische Computermodellierungen aufgeklärt: Als eigentlicher Eiskeim dient eine quasi versteckte Kristallfläche des Feldspats, die nur an Oberflächendefekten zutage tritt. Ihre für das Verständnis der Wolken- und Niederschlagsbildung wesentlichen Erkenntnisse präsentieren die Forscher im Magazin Science.

Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

Beim Entstehen von Wolken spielen Partikel, die sich aus Gasen bilden können, eine große Rolle. An diesem Prozess ist auch eine Gruppe schwerflüchtiger Gase beteiligt, die in der Atmosphäre durch Oxidationsprozesse gebildet werden. Jetzt konnte erstmals ein zusätzlicher Reaktionsweg ausgehend von Reaktionen des Hydroxylradikals nachgewiesen werden, der erklärt, weshalb sich diese Gase vor allem tagsüber unter Sonnenlicht bilden. Zu diesem Ergebnis kommt eine gemeinsame Studie des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS), der Universität Helsinki und der Universität Kopenhagen. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der tageszeitabhängigen Partikel- und nachfolgenden Wolkenbildung in der Atmosphäre bei, so die Forschenden im Fachjournal „Nature Communications“.

So lassen sich emissionsverfälschte Altersmessungen identifizieren

Gute Nachrichten für Archäologen und Naturwissenschaftler! Sie werden auch künftig die Radiokarbonmethode als verlässliches Werkzeug für die Altersbestimmung von Artefakten und Probenmaterial verwenden können. Die durch den Kohlendioxidausstoß des Menschen vorangetriebene Abnahme des Kohlenstoffisotopes 14-C in der Atmosphäre und die damit verbundene Verfälschung des Radiokarbonalters der Materialien lässt sich genau identifizieren – mit Hilfe einer Messung des Kohlenstoffisotopes 13-C. Zu diesem Ergebnis kommt AWI-Geowissenschaftler Dr. Peter Köhler in einer Studie, die heute im Fachmagazin Environmental Research Letters erschienen ist.

Exotische Eigenschaft von Salzlösungen entdeckt

Eine Salzlösung unter Extrem-Druck verhält sich unerwartet. Das haben Forscher in den Laboren des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ herausgefunden. Ab etwa 0,2 Gigapascal, das entspricht ungefähr dem zweitausendfachen Luftdruck auf der Erdoberfläche, trennte sich gelöstes Magnesiumsulfat weniger als erwartet in Magnesium-…