Verbindung zwischen Plattentektonik, vulkanischen CO2-Emissionen und Evolution identifiziert

Forscher haben festgestellt, dass die Bildung und Trennung von Superkontinenten über Hunderte von Millionen Jahren die natürlichen vulkanischen Kohlenstoff-Emissionen kontrolliert. Die Ergebnisse, die jetzt in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, könnten zu einer Neuinterpretation führen, wie sich der Kohlenstoffkreislauf im Laufe der Erdgeschichte entwickelt hat und wie dies die Evolution der Bewohnbarkeit der Erde beeinflusst hat.

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Zusammenhang zwischen Kometen und Erdatmosphäre aufgedeckt

Die schwierige, aber erfolgreiche Messung mehrerer Isotopen des Edelgases Xenon beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch das Berner Messinstrument ROSINA auf der Rosetta-Sonde zeigt, dass durch Einschläge von Kometen Material auf die Erde gelangte. Wie weitere Berner Messungen von Silizium-Isotopen nachweisen, war unser Sonnensystem am Anfang sehr heterogen. Zudem zeigt der hohe Anteil an sogenanntem «schwerem» Wasser, dass kometäres Eis älter ist als unser Sonnensystem.

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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.

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Von der Dynamik eines Magma-Reservoirs und Sauerstoffisotopen in Quarz

Der Quarz ist in magmatischen Gesteinen mit hohem Siliziumgehalt ein sehr häufiges Mineral. In einer Fallstudie hat nun ein internationales Wissenschaftler-Team die Brauchbarkeit von Quarz als Tracer (ein geochemischer Marker) für magmatische Prozesse untersucht, die vor einer Eruption stattgefunden haben. Als Untersuchungsobjekt wählten sie dafür den Toba Vulkan in Indonesien, der nach einer Theorie mit seinem Ausbruch vor 75 000 Jahren die Menschheit beinahe ausgelöscht hätte.

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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.

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