Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie die Marsforschung hilft, den Schadstoffabbau im Grundwasser zu verstehen

07.05.2012
Dr. Christian Schröder, einziger europäischer Mitautor eines „Science“- Berichts über neue Ergebnisse der Marsforschung, schlägt die Brücke zu den Umweltwissenschaften.

Was haben Gesteinsuntersuchungen auf dem Mars mit ökologischen Fragen auf der Erde zu tun? „Viel mehr, als es auf den ersten Blick scheint“, erklärt Dr. Christian Schröder, der einzige europäische Mitautor eines heute im Wissen- schaftsmagazin „Science“ veröffentlichten Berichts über Forschungen am Mars- krater „Endeavour“.

Die Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass es am Kraterrand zumindest vorübergehend lebensfreundliche Bedingungen gab. Schröder ist Mitglied einer umweltwissenschaftlichen DFG-Forschergruppe an der Universität Bayreuth, die sich mit sauerstofffreien wasserführenden Schichten unter der Erdoberfläche befasst. Diese haben eine wichtige Funktion bei der Selbstreinigung des Grundwassers.

Neue Indizien für lebensfreundliche Bedingungen auf dem Mars

Der Marskrater „Endeavour“, der einen Durchmesser von 22 km hat, ist durch einen Meteoriteneinschlag entstanden. Im Kraterrand wurde dadurch Gestein aus tieferen Schichten zugänglich. Es stammt aus einer früheren Epoche des Mars als der schwefelreiche und eisenoxidhaltige Sandstein, der bisher vom Mars-Rover befahren wurde. Damit bietet das Kratergestein den Forschern die Möglichkeit, tiefer in die Vergangenheit zu blicken. Die in „Science“ präsentierten Ergebnisse zeigen nun, dass das Gestein am Kraterrand des „Endeavour“ dem Suevit sehr ähnlich ist, einer für Einschlagskrater typischen Gesteinsart, die am Nördlinger Ries erstmals wissenschaftlich beschrieben wurde. Durch Spalten

und Risse im Kratergestein auf dem Mars floss später schwefelreiches Wasser mit einer Temperatur unterhalb von 60°C, was durch gefundene Gipsadern belegt wird. Dies lässt die Schlussfolgerung zu, dass es am Rand des Marskraters zumin- dest vorübergehend lebensfreundliche Bedingungen gab.

Benachbarte Forschungsgebiete: Chemische Reaktionen auf dem Mars, Selbstreinigung des Grundwassers auf der Erde

Einblicke in die Gesteinsschichten des Mars sind für die Wissenschaft nicht zu- letzt deshalb hochinteressant, weil sich hier par excellence das Verhalten von Eisenmineralien in einer von Sauerstoff freien Umgebung studieren lässt. Das Gestein auf der Oberfläche des Mars hat einen hohen Eisenanteil, und seine Atmosphäre besteht zu 95 Prozent aus Kohlendioxid. Die Erforschung der che- mischen Reaktionen, die sich hier unter Sauerstoffabschluss abspielen, bilden die Brücke zu der Bayreuther DFG-Forschergruppe, in der Dr. Christian Schröder mitarbeitet. Hier wird untersucht, wie im Grundwasser enthaltene Eisenminerale mit Schwefel und gelösten organischen Substanzen reagieren, wenn das Grund- wasser von der Sauerstoffzufuhr abgeschnitten ist. Diese Reaktionen tragen zum Schadstoffabbau im Grundwasser bei, und sie ermöglichen es Mikroorganismen, unter Sauerstoffabschluss zu atmen und zu überleben.

„Indirekt – vor allem in methodischer Hinsicht – helfen uns die Forschungsarbei- ten auf dem Mars dabei, diejenigen Prozesse besser zu verstehen, von denen die Sauberkeit unseres Grundwassers abhängt. Und umgekehrt funktioniert der Wissenstransfer auch“, erklärt Schröder, der derzeit im Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen arbeitet. Prof. Dr. Stefan Peiffer, Leiter der DFG-Forschergruppe und Professor für Hydrologie an der Universität Bayreuth, teilt diese Einschätzung: „Es ist vor allem die methodische Komponente der Untersuchung von eisenhaltigen Phasen unter sauerstoffarmen Bedingungen, die zu einer wechselseitigen Befruchtung der Forschungsarbeiten führt. Der Erkenntnisgewinn wird dadurch erheblich gesteigert.“

Mößbauer-Spektroskopie:
ein Schlüsselverfahren zur Erforschung eisenhaltiger Materialien
Die Gesteinsuntersuchungen auf dem Mars können deshalb so präzise sein und das Verständnis der Prozesse im Grundwasser fördern, weil dabei die Mößbauer-Spektro- skopie zum Einsatz kommt. An Bord des Mars-Rovers „Opportunity“ befindet sich das Mößbauer-Spektrometer MIMOS II – ein hochleistungsfähiges Messgerät, das von Schröder an der Universität Mainz mitentwickelt wurde. Bei der Mößbauer-Spektro-skopie handelt es sich um eine kernphysikalische Messmethode, die hervorragend geeignet ist, um die Struktur und die physikalisch-chemischen Eigenschaften von eisenhaltigen Materialien aufzuklären. Sie ist daher nicht nur für die Erforschung des Mars, sondern auch für die Untersuchung der wasserführenden Gesteinsschichten unter der Erdoberfläche von zentraler Bedeutung. Dr. Christian Schröder befasst sich seit seiner Diplomarbeit und der anschließenden Promotion an der Universität Mainz mit der technologischen Weiterentwicklung dieser Messmethode.
Veröffentlichung:
S. W. Squyres, R. E. Arvidson, J. F. Bell III, F. Calef III, B. C. Clark, B. A. Cohen, L. A. Crumpler, P. A. de Souza Jr., W. H. Farrand, R. Gellert, J. Grant, K. E. Herken- hoff, J. A. Hurowitz, J. R. Johnson, B. L. Jolliff, A. H. Knoll, R. Li, S. M. McLennan, D. W. Ming, D. W. Mittlefehldt, T. J. Parker, G. Paulsen, M. S. Rice, S. W. Ruff, C. Schröder, A. S. Yen, K. Zacny,
Ancient Impact and Aqueous Processes at Endeavour Crater, Mars
in: Science 4 May 2012, Vol. 336 no. 6081 pp. 570-576; DOI: 10.1126/science.1220476
Ansprechpartner:
Dr. Christian Schröder
Universität Tübingen und Universität Bayreuth
E-Mail: christian.schroeder@ifg.uni-tuebingen.de
Text und Redaktion:
Christian Wißler M.A.
Stabsstelle Presse, Marketing und Kommunikation Universität Bayreuth
D-95440 Bayreuth
Tel.: 0921 / 55-5356 / Fax: 0921 / 55-5325
E-Mail: mediendienst-forschung@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide
20.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Metamaterial: Kettenhemd inspiriert Physiker
19.01.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise