Seltene Erden sind unverzichtbar für moderne Technologien – von Elektroautos über Windkraftanlagen bis hin zu Smartphones und Verteidigungssystemen. Doch obwohl ihr Bedarf stetig wächst, ist es nach wie vor schwierig, wirtschaftlich nutzbare Lagerstätten zu finden. Eine neue Studie zeigt nun, dass der Schlüssel zu diesen Rohstoffen tief in der Erdgeschichte liegt.
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Wie entsteht Gold im Erdinneren, und warum konzentriert es sich ausgerechnet entlang vulkanischer Inselbögen? Eine Studie unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigt am Beispiel des Kermadec-Inselbogens im Südpazifik, dass mehrstufige Schmelzprozesse im wasserreichen Erdmantel Gold gezielt anreichern. Die Studie erklärt, weshalb viele der weltweit reichsten Lagerstätten mit Subduktionszonen verknüpft sind – jenen Regionen, in denen ozeanische Platten in die Tiefe abtauchen. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment erschienen.
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Vor rund 5,5 Millionen Jahren erlebte das Mittelmeer nach der Abtrennung vom Atlantik eine ökologische Krise. Eine internationale Studie unter der Leitung von Konstantina Agiadi von der Universität Wien konnte nun erstmals beziffern, wie tiefgreifend und langandauernd der daraus folgende Biodiversitätsverlust war: Nur 11 Prozent der damals ausschließlich im Mittelmeer heimischen Arten überlebten die Krise und bis zur Erholung der Artenvielfalt dauerte es mehr als 1,7 Millionen Jahre. Die Studie wurde aktuell im renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht.
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Diamanten entstehen in über 150 Kilometern Tiefe im oberen Erdmantel. In einigen Bereichen der Erde werden sie bei vulkanischen Eruptionen eingebettet in Kimberlit-Magmen explosionsartig an die Erdoberfläche befördert. Dass diese Ereignisse rund 30 Millionen Jahre nach dem Auseinanderbrechen von Erdplatten auftreten, wie sie ablaufen und weshalb das auch in großen Entfernungen von den Bruchzonen passiert, erklärt eine aktuelle Studie im Fachmagazin Nature. Zu dem internationalen Forschungsteam gehören auch Sascha Brune und Anne Glerum vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ).
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Wasser wird durch ozeanische Platten in das tiefe Erdinnere transportiert und verändert die Eigenschaften von Mineralen und Gesteinen, wodurch der interne Materialkreislauf der Erde und die ökologische Entwicklung seit der Erdentstehung beeinflusst werden. Eine internationale Forschergruppe unter der Leitung von Dr. Takayuki Ishii und Dr. Ho-kwang Mao (Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research, HPSTAR), Bayerisches Geoinstitut, Universität Bayreuth, Deutschland, und Tohoku University, Japan, hat herausgefunden, dass aluminiumhaltige Kieselsäuren eine wichtige Rolle als Wasserspeicher im unteren Erdmantel spielen. Sie bestimmten den Tonerde- und Wassergehalt von Kieselsäuremineralen, die wichtige Minerale in der basaltischen Kruste des oberen Teils einer subduzierenden Platte sind.
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Eine neue Studie unter Leitung des Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) in Barcelona und des Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) hat die genaue Lage der Grenze zwischen der europäischen und der afrikanischen tektonischen Platte in der Region des Alboran-Meeres ermittelt. Die Arbeit bewertet auch ihre potenzielle Gefahr, große Erdbeben zu erzeugen, die wiederum verheerende Tsunamis an der Küste auslösen könnten.
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Im 20. Jh. haben Erdbeben in Europa mehr als 200’000 Todesopfer gefordert und Schäden von über 250 Mrd. Euro verursacht. Unter Beteiligung des Deutschen GeoForschungsZentrums Potsdam GFZ haben Expert:innen aus ganz Europa das Erdbebengefährdungsmodell für Europa aktualisiert sowie das erste Erdbebenrisikomodell für Europa erstellt – als Grundlage, um die Erdbebenprävention zu stärken und die Bevölkerung widerstandsfähiger zu machen. Die heute veröffentlichten Modelle verbessern das Verständnis darüber, wo starke Erschütterungen am ehesten auftreten und welche Auswirkungen künftige Erdbeben in Europa haben werden.
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Erdbeben dauern typischerweise nur wenige Sekunden, manchmal allerdings laufen die Verschiebungen im Untergrund auch in Zeitlupe ab. Das Verständnis von sogenannten langsamen Beben und ihres Zusammenspiels mit kurzen – teils heftigen – Erschütterungen ist von entscheidender Bedeutung für die Bestimmung der seismischen Gefahr und des daraus resultierenden Risikos. Eine internationale Gruppe um Patricia Martínez-Garzón vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam hat jetzt eine Studie in der Fachzeitschrift „Seismological Research Letters“ veröffentlicht, in der sie dieses Zusammenspiel von unterschiedlichen seismischen Ereignissen nahe der Millionenmetropole Istanbul untersucht.
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Berechnungen und Modelle eines Teams aus Utrecht und Potsdam zeigen, wie ein aus dem Erdmantel gespeister Supervulkan Erdkrustenplatten nicht nur spreizte, sondern auch drehte. Die Vorgänge, die vor 105 Millionen Jahren begannen, haben noch heute dramatische Folgen: Erdbeben im Mittelmeerraum entstehen durch die seinerzeit angestoßenen Subduktionsprozesse.
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Das Rote Meer ist nicht nur einer der wichtigsten Verkehrswege des modernen Welthandels. Es ist auch ein faszinierendes und in vielen Teilen bis heute rätselhaftes Untersuchungsbiet für die Geowissenschaften. Zu den umstrittenen Fragen gehören die nach seinem Alter und die, ob es ein Sonderfall der Ozeanentstehung darstellt oder sich ähnlich entwickelt wie andere, größere Ozeanbecken. Forscher*innen aus Kiel, Saudi-Arabien und Island veröffentlichen jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications ein neues tektonisches Modell des Roten Meers. Es legt den Schluss nahe, dass es nicht nur ein typischer, sondern auch schon ein sehr weit entwickelter Ozean ist.
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