Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

Wenn Karbonatgestein verwittert, entstehen Karstlandschaften. Die Grundwasserreserven in dort vorkommenden Erdschichten versorgen derzeit 10 bis 20 Prozent der Weltbevölkerung mit Trinkwasser. Bislang können Forscherinnen und Forschern jedoch die in Karstregionen vorhandenen Wassermengen nicht präzise bestimmen. Grund dafür ist, dass die Rechenmodelle die Besonderheiten hydrologischer Prozesse in Karstregionen ohne Beobachtungsdaten nicht ausreichend erfassen können. Damit fehlen oft verlässliche Informationen für ein nachhaltiges Wassermanagement. Um dieses Problem anzugehen, hat ein Team um Tunde Olarinoye, Vera Marx und Juniorprofessor Dr. Andreas Hartmann von der Universität Freiburg die Datenbank „World Karst Spring hydrographs database“ (WoKaS) entwickelt. Die Gruppe hat die Datenbank in der Fachzeitschrift „Nature Scientific Data“ vorgestellt.

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Viskositätsmessungen bieten neue Einblicke in den Erdmantel

Einer internationalen Forschergruppe mit Dr. Longjian Xie vom Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die Viskosität zu messen, die geschmolzene Feststoffe unter den Druck- und Temperaturverhältnissen im unteren Erdmantel aufweisen. Die Daten stützen die Annahme, dass während der frühen Erdgeschichte in einer Tiefe von rund 1.000 Kilometern – an der Grenze zum oberen Erdmantel – eine Bridgmanit-reiche Gesteinsschicht entstanden ist. Zudem enthalten die Daten Hinweise darauf, dass der untere Erdmantel größere Reservoirs von Materialien enthält, die aus einem frühen Magma-Ozean stammen.

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Eine neue Methode zur Datierung alter Erdbeben und Gesteinsstörungen

Die Erfassung der Geschichte von Erdbeben, die durch das Aufbrechen des Untergrunds hervorgerufen wurden, ist wichtig für die Vorhersage der seismischen Aktivität und der Entwicklung der Plattentektonik. In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Scientific Reports veröffentlicht wurde, stellt ein Forscherteam (Linnaeus University) eine neue Mikroskalentechnik vor, mit der das Alter von Kristallen bestimmt werden kann. Diese Kristalle sind während der wiederholten Aktivität von natürlichen Gesteinsbrüchen über einen Zeitraum von Milliarden von Jahren gewachsen.

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Studie: Die Dichte tektonischer Platten oder: Warum versinken sie im Erdmantel?

Eine neue Studie von Wissenschaftlern des Instituts für Geowissenschaften Jaume Almera des spanischen Nationalen Forschungsrats (ICTJA-CSIC) hat ergeben, dass eine schnelle Kollisionsrate zwischen tektonischen Platten und ein junges Alter (Millionen Jahre) zwei der Faktoren sind, die das Absinken der Lithosphäre in den Mantel begünstigen. Die Studie wurde kürzlich in Scientific Reports veröffentlicht. Die Autoren der Studie haben ein neues numerisches Modell entwickelt, um die Auswirkungen der Konvergenzrate zwischen den tektonischen Platten und ihrer Zusammensetzung auf die Dichte des lithosphärischen Mantels zu untersuchen. Dies fördert das Absinken bei Subduktions- oder Delaminierungsprozessen entweder oder verhindert es.

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Planetare Grenzen: Wechselwirkungen im Erdsystem verstärken menschgemachte Veränderungen

Veränderungen in verschiedenen Bereichen unseres Erdsystems summieren sich nicht einfach – sie können sich wechselseitig verstärken. Das Überschreiten der planetaren Belastungsgrenze in einem Bereich kann den vom Menschen verursachten Druck auf andere planetare Grenzen erhöhen. Zum ersten Mal hat ein internationales Forscherteam nun einige der planetaren Wechselwirkungen im Erdsystem beziffert.

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2700 Kilometer unter der Erde: Forscher untersuchen tiefen Erdmantel im Labor

Mit Hochdruck wie in 2700 Kilometern Tiefe hat ein internationales Forscherteam neue Einblicke in die Eigenschaften des häufigsten Minerals der Erde gewonnen: Die Messungen zeigen, wie sich Bridgmanit an der Grenze zum Erdkern in sogenanntes Post-Perowskit umwandelt. Beide besitzen dieselbe chemische Zusammensetzung, aber einen unterschiedlichen inneren Aufbau. Da Bridgmanit der Hauptbestandteil des Erdmantels ist, hat diese Struktur-Umwandlung erhebliche Auswirkungen auf die Dynamik im unteren Erdmantel, einschließlich der Ausbreitung von Erdbebenwellen. Die Untersuchungen an der Extreme Conditions Beamline von DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III können bestimmte irreguläre seismische Beobachtungen erklären, wie das Team unter Leitung von Sébastien Merkel von der Universität Lille (Frankreich) im Fachblatt „Nature Communications“ berichtet.

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Leben unter Extrembedingungen an heißen Quellen im Ozean

Die Vulkaninsel Kueishantao im Nordosten Taiwans ist ein extremer Lebensraum für marine Organismen. Mit einem aktiven Vulkan verfügt das küstennahe Gebiet über ein einzigartiges Hydrothermalfeld mit einer Vielzahl an heißen Quellen und vulkanischen Gasen. Der Säuregehalt des Untersuchungsgebietes zählte zu den höchsten der Welt. Das gut zugängliche Flachwasser rund um der Vulkaninsel gehört damit zu den idealen Forschungsumgebungen, um die Anpassungsfähigkeiten von zum Teil hoch spezialisierten marinen Organismen wie Krebse an stark versauertes und toxisches Meerwasser zu untersuchen.

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