Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimabohrung am nördlichen Polarkreis

22.06.2012
Extreme Temperaturänderungen in der Arktis anhand von Sedimentbohrkernen nachgewiesen - Mögliche Zusammenhänge mit dem Verhalten des antarktischen Eisschildes

Während der vergangenen 2,8 Millionen Jahre traten in der Arktis in unregelmäßigen Abständen teils extreme Warmzeiten auf. Analyseergebnisse vom längsten Sedimentkern, der jemals in Landgebieten der Arktis erbohrt wurde, ergaben für den nördlichen Polarkreis bisher nicht für möglich gehaltene Temperaturen.

Darüber hinaus deutet eine auffällige Übereinstimmung der Warmzeiten in der Arktis mit großen Abschmelzereignissen in der Antarktis auf bisher unbekannte Wechselwirkungen zwischen den Polargebieten hin. Dieses berichtet eine internationale Forschergruppe unter der Leitung von Prof. Martin Melles von der Universität Köln in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Science“.

Die Erkenntnisse stammen aus einem Sedimentkern, der 2009 im Rahmen einer aufwendigen Winterexpedition aus dem El‘gygytgynsee im äußersten Nordosten Sibiriens erbohrt wurde. Dieser See wurde vor 3,6 Millionen Jahren gebildet, als ein Meteoriteneinschlag einen Krater von 18 km Durchmesser in die Erdkruste geschlagen hat. Seitdem nimmt er kontinuierlich, Jahr für Jahr, Sedimente auf.

Außerdem ist der Meteorit ausgerechnet in einer der wenigen Regionen in der Arktis niedergegangen, die von den Vereisungen während der Kaltzeiten nicht erreicht wurden. Daher ist die mächtige Sedimentabfolge fast ungestört und lückenlos überliefert. „Die Einzigartigkeit des Klimaarchivs wird deutlich, wenn man sich vor Augen führt, dass mit den Bohrkernen etwa 30 mal tiefer in die Erdgeschichte vorgestoßen wurde, als das mit den längsten Bohrkernen von der grönländischen Eiskappe der Fall ist,“ erläutert Martin Melles.

Das Alter jeder Sedimentlage aus dem El'gygytgynsee musste dafür präzise bestimmt werden. Die Aufgabe übernahmen Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ (Helmholtz-Gemeinschaft). Die Wissenschaftlerin Eeva Haltia-Hovi ( GFZ, jetzt Uni Lund, Schweden) benutzte dazu die magnetischen Eigenschaften der Minerale in den Sedimenten: das Erdmagnetfeld hat sich in den letzten Jahrmillionen mehrfach umgepolt, diese Umpolungen finden sich in den Sedimenten wieder. Voraussetzung für die präzise Alterdatierung ist die millimeterweise Erfassung des Farbspektrums und der magnetischen Suszeptibilität der erbohrten Sedimente über die gesamte Länge des Kernprofils von 318 m.

Dafür entwickelte der GFZ-Wissenschaftler Norbert Nowaczyk einen eigenen Bohrkernscanner. Zudem entwarf er ein Softwarepaket, mit dem die umfangreichen Datensätze aller Partner verarbeitet werden konnten. Die vielfältigen sedimentologischen, geochemischen, magneto- und biostratigraphische Datensätze konnten so mit den bereits bekannten Klimazyklen der letzten 3,6 Mio Jahre in hochaufgelöst in Beziehung gesetzt werden. Insgesamt umfasst das so erstellte Altersmodell für die Seesedimente aus dem El'gygytgynsee über 600 Stützstellen.

Das „El'gygytgyn Drilling Project“ brachte die Bohrung im Rahmen des „Internationalen Wissenschaftsbohrprogramm ICDP“ (International Continental Scientific Drilling Program) nieder, dessen Koordinierung über das GeoForschungsZentrum läuft.

Die GFZ- Operational Support Group des ICDP lieferte mit geophysikalischen Messungen in zwei Bohrlöchern wertvolle Daten zu verschiedenen in-situ Parametern (Temperatur, natürliche Gammastrahlung, u.a.). Der Vergleich von Bohrlochmessungen mit Messungen, die vor Ort an Bohrkernen durchgeführt wurden, ermöglichte eine Teufenkorrelation sowie die Auffüllung von Lücken im Bohrkern, eine wichtige Grundvoraussetzung für weitere Untersuchungen.

Martin Melles et al. “2.8 Million Years of Arctic Climate Change from Lake El’gygytgyn,NE Russia” , Science, DOI: 10.1126/science.1222135.

Kontakt:
Prof. Dr. Martin Melles, Universität Köln
+49-221-470-2262 (office) , Mobil:+49-160-719-2657
mmelles@uni-koeln.de

Dr. Norbert Nowaczyk, Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
+49-331-2881369
nowa@gfz-potsdam.de
Abb. finden sich hier:
http://www.icdp-online.org/front_content.php?client=29&lang=28&idart=2113

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Grönlands Eispanzer schrumpft immer schneller – Geodäten der TUD werten Satellitendaten für internationale Studie aus
11.12.2019 | Technische Universität Dresden

nachricht Zukunft der Meeresspiegel
11.12.2019 | Deutsches Klima-Konsortium e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

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,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

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

Humane Papillomviren programmieren ihre Wirtszellen um und begünstigen so die Hautkrebsentstehung

12.12.2019 | Medizin Gesundheit

Urbane Gärten: Wie Agrarschädlinge von Städten profitieren

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Die „Luft“ im Ozean wird dünner - Sauerstoffgehalte im Meerwasser gehen weiter zurück

12.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

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