Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie kommt das Salz in den märkischen Boden?

20.03.2006


Aufquellendes Salzwasser könnte womöglich zum Problem für die Wasserversorgung der Region Berlin-Brandenburg werden. Mathematiker des Weierstraß-Instituts für Angewandte Analysis und Stochastik modellieren zusammen mit Kooperationspartnern die Grundwasserströme, um herauszufinden, was das Wasser an die Oberfläche treibt.


Die Abbildung zeigt die Salzkonzentration des Wassers im Untergrund, wie sie die Simulation am WIAS ergeben hat. Abb.: WIAS


Die Schichten im Untergrund Berlins: Bevor die Eiszeit Sand und Moränenmaterial über dem norddeutschen Becken ablagerte, gab es in der Urzeit ein Meer. Das verdunstete und hinterließ das Zechstein-Salz. Abb.: WIAS



Salzwasserquellen gibt es im Umland von Berlin dutzendweise. In deren Umgebung wachsen Blumen, die sonst nur in Küstennähe vorkommen, zum Beispiel der Stranddreizack. Geowissenschaftler, Wasserexperten und Mathematiker interessieren sich seit langem für dieses Phänomen - nicht etwa der exotischen Blumen wegen, sondern weil davon die Wasserversorgung der Metropolenregion betroffen sein könnte.

... mehr zu:
»Konvektionsstrom »Salz »Salzwasser


Berlin bezieht einen großen Teil seines Trinkwassers aus Brunnen, die versickertes Oberflächenwasser fördern. Die Wasserbetriebe und die zuständigen Behörden haben ein großes Interesse daran, dass kein salziges Tiefenwasser die Trinkwasserbrunnen kontaminiert. Eigentlich ist das Trinkwasser im Untergrund Berlins gut geschützt: Eine Tonschicht, der Rupelton, sperrt tiefer liegende "Stockwerke" ab, und außerdem ist Salzwasser schwerer als Süßwasser. Wieso aber gibt es dann solche salzigen Quellen, beispielsweise bei Storkow? Anders gefragt: Was treibt das schwerere Wasser aus der Tiefe?

Mathematiker aus dem Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS) haben - gefördert von der DFG - zusammen mit Wissenschaftlern des Geoforschungszentrums Potsdam, der Freien Universität Berlin und der BTU Cottbus eine mögliche Antwort darauf gefunden. Demnach erhitzt die Wärme aus dem Erdinneren das Salzwasser und verursacht Konvektionsströme, ähnlich wie in einem Suppentopf, wo heißes Wasser aufwallt. Bereits vor einigen Jahren hatten Mathematiker um Jürgen Fuhrmann vom WIAS festgestellt, das thermale Konvektionsströme im hiesigen Untergrund prinzipiell möglich sind (vergleiche auch Verbundjournal Nr. 52, Dezember 2002).

Das mathematische Modell hatte damals jedoch noch nicht das im Wasser gelöste Salz berücksichtigt. Mittlerweile haben die Forscher diesen Parameter jedoch integriert und weitere Arbeiten durchgeführt, zum Beispiel das aufsteigende Wasser chemisch analysiert und mit Hilfe des Programmpakets FEFLOW der WASY GmbH ein ein weiteres Modell entworfen. Rechnungen und Vergleiche mit beiden Modellen zeigen, dass der Temperaturgradient im Untergrund stark genug ist, um das schwerere Salzwasser über Konvektionsströme nach oben zu reißen. Da zudem bekannt ist, dass eiszeitliche Gletscher an manchen Stellen den Rupelton weggeschürft haben, ist nun klar, wieso das Wasser nach oben quellen kann. "In weiteren Forschungen geht es darum, die extrem dünne Rupeltonschicht in die Modelle zu integrieren", kündigt Jürgen Fuhrmann an.

Weitere Informationen
Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik
Dr. Jürgen Fuhrmann
Tel.: 030 / 2 03 72-560
Mail: fuhrmann@wias-berlin.de

Josef Zens | idw
Weitere Informationen:
http://www.wias-berlin.de
http://www.fv-berlin.de

Weitere Berichte zu: Konvektionsstrom Salz Salzwasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Risiken für Ernten: Globale Hitzewellen könnten mehrere Kornkammern der Welt gleichzeitig treffen
10.12.2019 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

nachricht Sternenstaub von Roten Riesen
10.12.2019 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was Vogelgrippe in menschlichen Zellen behindert

10.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Schäden im Leichtbau erkennen durch Ultraschallsensoren

10.12.2019 | Materialwissenschaften

Forscher untersuchen Rolle der Zellmembran bei der Entstehung chronischer Krankheiten

10.12.2019 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics