Geowissenschaften

Bohrprojekt Beyond EPICA erreicht eine Tiefe von 808 Metern im antarktischen Eisschild. Die zweite Antarktis-Saison des Eiskern-Bohrprojekts Beyond EPICA – Oldest Ice wurde erfolgreich abgeschlossen. Das internationale Forschungsprojekt wird von der Europäischen Kommission mit elf Millionen Euro gefördert und vom Institut für Polarwissenschaften des Nationalen Forschungsrats Italiens (CNR-ISP) koordiniert, fünf Fachleute vom Alfred-Wegener-Institut bildeten den Großteil des Bohrteams. Von November 2022 bis Januar 2023 konnte das 15-köpfige internationale Team aus Wissenschaft und Technik mithilfe eines komplexen Tiefeisbohrsystems Kerne aus über…

Europa fehlt Grundwasser, sogar sehr viel Grundwasser. Bereits seit 2018 leidet der Kontinent unter einer starken Dürre. Dies belegen Satellitendaten, die im Institut für Geodäsie der TU Graz ausgewertet werden. Europa erlebt seit Jahren eine schwere Dürre. Auf dem gesamten Kontinent ist der Grundwasserspiegel seit 2018 konstant niedrig, auch wenn Extremwetterereignisse mit Überschwemmungen zeitweilig ein anderes Bild vermitteln. Den Beginn dieser angespannten Situation belegt eine Publikation von Eva Boergens in Geophysical Research Letters (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL087285) aus dem Jahr 2020. Darin stellte…

Übersichtsarbeit fasst aktuelle Erkenntnisse über die Rolle des Südatlantiks in der marinen Umwälzzirkulation zusammen und zeigt die Stärke integrativer Wissenschaft. 15 Jahre nach der Gründung der internationalen SAMOC-Initiative wurden erhebliche Fortschritte bei der Beobachtung und dem Verständnis der südatlantischen Komponente der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) erzielt. Dieses globale Meeresströmungssystem ist für unser Wetter und Klima von entscheidender Bedeutung. Eine aktuelle Publikation unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel fasst die jüngsten Fortschritte zusammen. Ein ergänzender Kommentar gibt Einblicke in…

Bäume kartieren, Hitzeinseln finden: Für die kleinräumige Beobachtung der Umwelt bieten Forschungsdrohnen viele neue Optionen. Die Erdbeobachtung, auch Fernerkundung genannt, liefert über Satellitendaten weltweit täglich hoch relevante Informationen über den Zustand und den Wandel unseres Planeten. Mit Hilfe der Daten können beispielsweise Informationen über Hitzeinseln in Städten, Dürren oder den Zustand von Wäldern gesammelt werden. Aktuell erschließt sich die Erdbeobachtung zusätzliche Datenquellen: Mit Sensoren, die auf handelsüblichen Drohnen installiert sind, erhält sie weitere detaillierte Umweltinformationen – und zwar in einer…

Die Analyse mikrobieller Umwelt-DNA hilft zu verstehen, wie der Wasserkreislauf einer Region funktioniert. Mit dieser Methode hat der Basler Hydrogeologe Oliver Schilling das Wassersystem am Mount Fuji untersucht. Daraus lassen sich auch Erkenntnisse für die Schweiz gewinnen. Woher kommt das Wasser, das die Menschen in einer Region mit Trinkwasser versorgt? Wie speisen sich diese Quellen und wie lange dauert es, bis versickertes Wasser wieder an die Oberfläche gelangt? Dieser hydrologische Kreislauf ist ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Versteht man das…

Die Jahre 2001 bis 2011 waren in Höhenlagen des grönländischen Eisschilds 1,5 °C wärmer als das 20. Jahrhundert und die wärmste Dekade in den letzten tausend Jahren. Die Erwärmung in Nord- und Zentralgrönland ist in Zeitreihen aus Eisarchiven überraschend eindeutig und prägnant sichtbar. Der letzte vermessene Zeitraum von 2001-2011 war der wärmste in den letzten 1.000 Jahren, und die Region hat sich im Vergleich zum 20. Jahrhundert bereits um 1,5 °C erwärmt, berichten Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts jetzt in…

In einer Zwischeneiszeit im mittleren Pleistozän reduzierten Fische in der mesopelagischen Zone ihre Körpergröße um bis zu 35 Prozent – Wärmere Meere könnten demnach zukünftig weniger CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Die Fische in der nur mehr schwach durchleuchteten Dämmerzone der Ozeane, also in Tiefen von 200 bis 1.000 Meter, schrumpften in einer Zwischeneiszeit im mittleren Pleistozän (vor ca. 800.000 bis 700.000 Jahren) durch die Erwärmung des Ozeans deutlich: In vier Grad wärmerem Wasser reduzierten sie ihre Körpergröße um bis…

Kann das Kartieren von planetaren Landformen automatisiert werden? Mithilfe von Künstlicher Intelligenz und Deep Learning haben Wissenschaftler:innen der Constructor University in Bremen, der Universität Padua und der Universität Bologna einen neuartigen Open-Source-Ansatz für die automatische Kartierung von planetaren Landformen entwickelt. “DeepLandforms”, die Vorabversion des Programms, wurde Ende Dezember in der Zeitschrift “Earth and Space Science” der American Geophysical Union veröffentlicht. Geologische Karten von Planetenoberflächen wie etwa vom Mars zu erstellen, ist ein komplexer Prozess. Von der Datenerfassung über die Datenauswertung…

Mit einer neuen Methode haben Forschende aus den USA, Großbritannien und Bremen berechnet, mit welcher Geschwindigkeit organischer Kohlenstoff während des Erdzeitalters Neogen in Meeressedimenten gebunden wurde. Sie ist genauer als der bislang übliche Weg und kann daher einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des Klimawandels und zur Eindämmung seiner Auswirkungen leisten. Die Ergebnisse hat das Fachjournal Nature jetzt veröffentlicht. Ozeane dienen als Senke für Kohlenstoff. Das bedeutet, dass Kohlenstoff aus der Atmosphäre in den Ozeanen gespeichert wird. Dabei wird jedoch unterschieden…

Expedition untersucht Schelf- und Fjordgebiete Mittel- und Südamerikas. Am 27.12.2022 bricht Deutschlands zweitgrößtes Forschungsschiff, die „FS SONNE“, zu einer mehrmonatigen Forschungsfahrt in die ostpazifischen Schelfgebiete Mittel- und Südamerikas auf. Für zwei von drei Expeditionsabschnitten übernehmen Forschende des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) die wissenschaftliche Fahrtleitung. Im Fokus stehen zum einen der menschenbedingte Eintrag von Spuren- und Schadstoffe ins Meer; zum anderen werden die Auswirkungen sauerstoffverarmter bis sauerstofffreier Bedingungen in der Wassersäule auf biogeochemische Stoffkreisläufe untersucht. Zwischen dem Starthafen der Expedition,…

Vor Millionen von Jahren waren die Ozeane auf der Erde wohl doch nicht heiß, wie oft angenommen, sondern eher gemäßigt bis warm. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam der Universität Göttingen und des Geoforschungszentrums Potsdam. Die Wissenschaftler analysierten rund 550 Millionen Jahre alte chemische Sedimentgesteine, sogenannte Cherts, die sich aus Meerwasser und Resten von Siliciumdioxid-abscheidenden Organismen bilden. Anhand dieser „Zeitkapseln“ zeigte das Team, dass die Sauerstoff-Isotopenverhältnisse durch das Erkalten der festen Erde bestimmt werden und weniger von den Temperaturen des…

Vulkanische Gase werden mit ultraleichten Sensorsystemen untersucht. Gaszusammensetzung von Vulkanen kann Informationen über bevorstehende Eruptionen liefern – Untersuchung mit leichten Drohnen auch in schwer zugänglichen Regionen möglich. Vulkane setzen Gase vor allem in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid und Schwefeldioxid frei. Die Untersuchung dieser Gase ist eine wichtige Methode, um Informationen über die vulkanischen Systeme zu gewinnen und einzigartige Einblicke in die magmatischen Prozesse zu erhalten. So kann etwa das Verhältnis von Kohlendioxid zu Schwefeldioxid Hinweise auf bevorstehende Eruptionen liefern. Um…

Ein europäisches Projekt macht optische Uhren mit Neutralatomen praxistauglich. Quantenuhren können so genau messen, dass sie in Geodäsie und Klimaforschung als empfindliche Sensoren dienen können, um die Oberfläche der Erde genauer zu vermessen oder die Erhöhung des Meeresspiegels aufgrund der Klimaerwärmung zu verstehen. Doch bislang sind diese Uhren sehr aufwendige wissenschaftliche Geräte, die von Atomuhrspezialistinnen und spezialisten betrieben werden müssen. Ein gerade gestartetes europäisches Projekt will nun eine sehr genaue, aber deutlich robustere Quantenuhr entwickeln, die im Forschungsalltag ohne diese…

Radarmessungen des grönländischen Eisschildes zeigen Abschalten und Neuausrichtung von Eisströmen innerhalb von wenigen tausend Jahren. Große Eisströme können ihre Aktivität innerhalb von wenigen tausend Jahren einstellen und den schnellen Eisabtransport auf andere Gebiete des Eisschildes verlagern. Das zeigt die Rekonstruktion zweier Eisströme auf Basis von eisdurchdringenden Radarmessungen im grönländischen Eisschild, die Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts jetzt in der Fachzeitschrift Nature Geoscience vorstellen. Wie schnell der Meeresspiegel zukünftig ansteigt, hängt unter anderem stark davon ab, wie dynamisch oder stabil der…

Daten aus Flugkampagne: Passat-Kumuluswolken finden sich auf rund 20 Prozent der Erdkugel und kühlen den Planeten. Bisher wurde erwartet, dass diese Wolken durch die Erderwärmung weniger werden und damit den Klimawandel verschärfen. Dies konnte ein Team um Dr. Raphaela Vogel von der Universität Hamburg nun widerlegen. Ihre Studie wurde im Fachjournal Nature veröffentlicht. Bei einer groß angelegten Messkampagne 2020 erhoben Dr. Raphaela Vogel vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg und ein internationales Team Messdaten der flachen…

Kalte Staublawinen, heisse pyroklastische Ströme nach Vulkanausbrüchen: trotz Unterschieden haben diese Naturgefahren auch Gemeinsamkeiten – und eine immense Zerstörungskraft. Forschende aus beiden Themenbereichen haben unabhängig voneinander herausgefunden, dass pulsierende Strömungen dafür verantwortlich sind. Ein vom Schweizerischen Nationalfonds unterstütztes Forschungsprojekt will dem Ursprung dieses noch unbekannten Phänomens auf den Grund gehen. In einer Staublawine (https://www.slf.ch/de/lawinen/lawinenkunde-und-praevention/lawinenarten.html#ce2…) laufen komplexe physikalische Prozesse ab. Sie besteht im Wesentlichen aus drei Schichten, die während des Niedergangs miteinander interagieren (siehe Abbildung): eine dichte granulare Grundschicht, ein Übergangsbereich…