Geowissenschaften

Die Eisschilde der Erde schrumpfen aufgrund steigender Temperaturen. Der zunehmende Schmelzwasser-Abfluss von Grönland ist gut dokumentiert und trägt zum Anstieg des Meeresspiegels bei. Er beeinflusst aber auch die Chemie des Ozeans mit weitgehend unbekannten Auswirkungen auf marine Ökosysteme. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel veröffentlicht jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications eine Studie, die zeigt, dass Prozesse unterhalb der schwimmenden Gletscherzungen Grönlands eine wichtige Rolle für die Nährstoffversorgung der Küstenmeere spielen. Der Nioghalvfjerdsbrae,…

Wie lässt sich in schwer zugänglichen Gebieten ermitteln, wie leer oder voll der Bodenspeicher ist? Forschende des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) haben jetzt gemeinsam mit Kollegen aus Nepal demonstriert, mit Erdbebenmessgeräten die Grundwasserdynamik in Hochgebirgen zu verfolgen: Sie nutzen seismische Wellen, wie sie bei Bodenerschütterungen entstehen. Die Forschenden um Luc Illien, Christoph Sens-Schönfelder und Christoff Andermann vom GFZ berichten darüber im Fachjournal AGU Advances. Wasser im Hochgebirge hat viele Gesichter. Gefroren im Boden ist es wie ein Zementfundament, das Hänge stabil…

Der LMU-Geograph Dr. Florian Zabel hat mit einem internationalen Forscherteam die globalen Auswirkungen des Klimawandels auf den Anbau der vier wichtigsten Nutzpflanzen simuliert. Mit Hilfe angepasster Sorten können klimawandelbedingte Ertragsminderungen aufgewogen und die globale Produktion sogar deutlich gesteigert werden. Dafür würden auf bis zu 40% der globalen Ackerflächen neue, lokal angepasste Sorten benötigt. Mit zunehmender Erwärmung steigt allerdings das Risiko, dass keine angepassten Sorten zur Verfügung stehen. Die Landwirtschaft ist nicht nur einer der größten Verursacher des Klimawandels, sondern auch…

… wenn Stickstoff und Phosphor ausgewogen verfügbar sind. Wie effizient Pflanzen Wasser und Kohlendioxid für ihr Wachstum umsetzen, wird von der Verfügbarkeit von Nährstoffen und deren Gleichgewicht im Ökosystem bestimmt. Forscher des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena und ihre spanischen Partner analysierten die Reaktionen von Pflanzen und deren Umgebung auf die Zugabe von Stickstoff und Phosphor. Für ein halbtrockenes Savannen-Ökosystem fanden sie, dass die alleinige Zugabe von Stickstoff die Pflanzen besser wachsen lässt, aber auch zu einem stärkeren Wasserverbrauch führt….

So könnte man das Projekt FESSTVaL umschreiben, welches von Mitte Mai bis August 2021 rund um das Meteorologische Observatorium Lindenberg – Richard-Aßmann-Observatorium (MOL-RAO) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) im Landkreis Oder-Spree stattfinden wird. Gemessen werden sollen Wetterphänomene, die wir alle kennen: Das Wetter ist warm und schön, und plötzlich kommt ein Gewitter auf. Die Luft kühlt sich deutlich ab, es treten starke Windböen auf und es fällt kräftiger Niederschlag, aber fünf Kilometer weiter regnet es noch nicht einmal einen Tropfen. Nach…

Neues Graduiertenkolleg zur Radarfernerkundung bewilligt … In Zukunft sollen mit Radarsensoren ausgestattete Drohnenschwärme Verborgenes sichtbar machen. Die technischen Grundlagen werden im nun bewilligten Graduiertenkolleg (GRK) „Kooperative Apertursynthese für Radar-Tomographie“ gelegt. Ab dem Wintersemester entwickeln Promovierende, Postdocs und etablierte Forschende der Universität Ulm und der FAU Erlangen-Nürnberg im GRK neue Konzepte der Radarfernerkundung für die Geowissenschaften. Das Graduiertenkolleg wird für zunächst viereinhalb Jahre mit rund 2,8 Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Nichts weniger als eine neue Qualität der…

Die energiereichsten Erdbeben entstehen dort, wo ozeanische Erdplatten unter Kontinentalplatten abtauchen. Beben an solchen Subduktionszonen bergen immer die Gefahr, dass sie schwere Tsunamis auslösen. Doch als am 1. April 2014 die Erde bei der nordchilenischen Stadt Iquique mit einer Momentenmagnitude von 8,1 bebte, blieb der Tsunami verhältnismäßig klein. Ein einzigartiger seismologischer Datensatz, den Forscher*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichen, liefert eine mögliche Erklärung dafür. Wer die Entstehung von Erdbeben besser…

Geowissenschaftliches Forschungsteam unter Kölner Leitung kommt durch die Analyse der Wolframisotopie dem Aufspüren von Sauerstoff in der frühen Erdgeschichte einen entscheidenden Schritt näher / PNAS-Veröffentlichung. Sauerstoff ist essenziell für die Entwicklung von höherem Leben. Er war in den Ozeanen der frühesten Erdgeschichte jedoch kaum vorhanden. Erst die Evolution Photosynthese betreibender Bakterien ermöglichte einen signifikanten Anstieg in der Sauerstoffkonzentration der Ozeane. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung von Wissenschaftlern des Instituts für Geologie und Mineralogie der Universität zu Köln hat nun den…

Studie der Uni Kiel liefert neue Erkenntnisse zu Dynamik von küstennahen Steinfeldern in der Ostsee. Viele küstennahe Flachwasserbereiche in der Ostsee sind geprägt von Steinfeldern – Gebiete, die neben Sand vor allem aus größeren Steinen und Blöcken aufgebaut sind. Hier siedelt eine Vielzahl an Organismen. Fische finden wichtige Laich- und Schutzgebiete, Seevögel und andere Meeresbewohner wertvolle Nahrung. Diese marinen Lebensräume sind hoch dynamisch und verändern sich stetig. So haben etwa der Meeresspiegelanstieg, Sturmfluten, Baumaßnahmen oder auch der Eintrag von Nährstoffen…

Extremes Wetter wie starke Gewitter, Hagel oder Hitze haben in den letzten Jahren auch in Deutschland zugenommen und verursachen teils große wirtschaftliche und infrastrukturelle Schäden. Die komplexen physikalischen Prozesse, die beim Entstehen dieser Wetterereignisse ablaufen, untersucht die Helmholtz-Initiative MOSES, an der das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist. Ziel der nun startenden und vom KIT koordinierten Messkampagne „Swabian MOSES“ ist es, die Ursachen, Auswirkungen und Wechselwirkungen hydro-meteorologischer Extreme ganzheitlich zu untersuchen. Im Untersuchungsgebiet in Baden-Württemberg treten sowohl Gewitter als…

Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der ETH Zürich zeigt auf: Fast alle Gletscher weltweit werden immer dünner und verlieren an Masse – und das immer schneller. Die Untersuchung ist die bisher umfassendste und genaueste ihrer Art. Gletscher sind ein sensibler und augenfälliger Indikator für den Klimawandel. Ungeachtet der Höhenlage oder der geografischen Breite schmilzt das Gletschereis seit Mitte des 20. Jahrhunderts rasant. Doch das Ausmass des Eisschwundes wurde bislang nur lückenhaft erfasst und war unvollständig bekannt. Nun legt ein internationales…

Verborgene Strukturen offenbaren 13 Millionen Jahre Meeresbodenspreizung. 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…

Langzeitbeobachtungen zeigen komplexe Zusammenhänge auf … In weiten Bereichen der Ozeane nimmt der Sauerstoffgehalt ab, in den letzten 60 Jahren global etwa um 2%. Besonders kritische Regionen sind die tropischen Ozeane mit ihren sauerstoffarmen Gebieten. Eine deutsch-französische Studie unter Leitung des GEOMAR hat anhand von Langzeitbeobachtungen das komplexe Wechselspiel von Schwankungen im äquatorialen Stromsystem und Variationen im Sauerstoffgehalt untersucht. In den letzten 15 Jahren hat eine Intensivierung der oberflächennahen Strömungen zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehalts in der äquatorialen Region geführt….

Neue Sensoreinheiten für Unterwasserteleskop installiert … 3500 Meter – so tief liegt das Neutrinoteleskop KM3Net/ARCA, das seit 2015 am Grunde des Mittelmeeres vor der Küste Siziliens aufgebaut wird. Forschende vom Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bauen unter anderem wichtige Messmodulen für dieses internationale Projekt. Während einer einwöchigen Seekampagne Anfang April 2021 wurden fünf neue Detektionseinheiten des Neutrino-Teleskops angeschlossen und sind nun betriebsbereit. Das KM3NeT/ARCA-Teleskop, das zukünftig das Volumen eines Würfels mit einem Kilometer Seitenlänge umfassen…

In den Tiefen des indonesischen Towuti-Sees herrschen ähnliche Bedingungen wie in den Ozeanen der frühen Erde. Messungen an seinen eisenreichen Sedimenten liefern überraschende Erkenntnisse zum „Paradoxon der jungen schwachen Sonne“: Mikroben setz(t)en vor allem das hochwirksame Treibhausgas Methan frei und könnten so trotz schwacher Sonne für ausreichend Wärme auf der Erde gesorgt haben. Das zeigt ein internationales Forschungsteam um Jens Kallmeyer vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam GFZ heute im Fachmagazin Nature Communications. Vor drei Milliarden Jahren herrschten auf der Erde noch…

Expedition untersucht Stoffumsätze und Nahrungsnetze in der größten Flussfahne der Welt. Der Amazonas steuert als weltgrößter Fluss rund ein Fünftel des globalen Süßwassereintrags in den Ozean bei und seine Flussfahne, die tausende Kilometer in den tropischen Nordatlantik hineinreicht, beeinflusst dort vielfältige Ökosysteme. Um das Schicksal dieser gigantischen Flussfahne von der Mündung bis in offene Ozeanweiten und ihren Einfluss auf Plankton-Nahrungsnetze besser zu verstehen, startet am 12. April von Las Palmas aus eine siebenwöchige Expedition des Forschungsschiffes METEOR. Das internationale Forschungsteam…