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Geologische Neuigkeiten im Juli 2023

Erde wurde schneller gebildet als bisher angenommen
Nach gängiger Meinung gingen Wissenschaftler bisher davon aus, dass die Entstehung der Erde mehr als 100 Millionen Jahre angedauert hat. Dabei gelangte das Wasser durch Kollisionen mit wasserreichen Asteroiden auf unseren Planeten. Forscher der University of Copenhagen widerlegen nun diese Theorie. Nach deren Aussage soll die Entstehung der Erde deutlich weniger Zufälle durchlebt haben, wie bisher angenommen. Es wurde nun festgestellt, dass die Bildung der Erde vermutlich wesentlich schneller voranging und, dass das Wasser dabei als Resultat des Ganzen auftrat. Zum besseren Verständnis über die Mechanismen und die Zeit der Planetenbildung analysierten die Experten Siliziumisotope. Um genau zu sein wurden die Isotopenzusammensetzungen von mehr als 60 Meteoriten und planetaren Körpern betrachtet. Diese ermöglichen es gewisse Beziehungen zwischen felsigen Planeten, wie Erde, Mars oder anderen Himmelskörpern herzustellen. Wasser ist eine der Grundvoraussetzungen, dass Leben möglich ist. Laut der NASA, die mit dem Weltraumteleskop Kepler viele Daten erhoben haben, sind mehrere Millionen Exoplaneten in der Milchstraße vermutlich lebensfreundlich. Würde man auf die ursprüngliche Theorie der Entstehung der Erde über 100 Millionen Jahren zurückgreifen, so müsste das Wasser zufällig auf unseren Planeten gekommen sein. Die Entstehung soll jedoch wie folgt abgelaufen sein. Zunächst bildete sich eine Scheibe aus feinen Staubpartikeln um die Sonne herum. Diese hat dann anschließend, wie ein Staubsauger fungiert und mit Hilfe der Gravitation andere Partikel angezogen. So ging es weiter bis schließlich die Planeten in ihrer Größe entstanden sind. Bei diesem Prozess sollen neben Gesteinsklumpen auch eisige Partikel mit eingebaut worden sein, welche anschließend das Wasser auf unserem Planeten angereichert haben. Würde eine solche schnelle Zusammenbildung mit anschließender Eisaufnahme zutreffen, könnte dies auch in anderen Planetensystemen der Fall sein. Quelle: doi: 10.1093/nsr/nwac205
Amasia wird der nächste Superkontinent der Erde
Bei einem Superkontinent definiert man einen Zusammenschluss aller oder zumindest der meisten Kontinentalkerne der Erde. Durch die Bewegung der Lithosphärenplatten wird ein solcher Kontinent über geologische Zeiträume hinweg gebildet. Anschließend zerbricht er wieder. Dieser Prozess wird als Wilson-Zyklus betitelt. Der jüngste Superkontinent heißt Pangaea und existierte vor ca. 200 bis 275 Millionen Jahren. Forscher der Curtin University bildeten nun mithilfe eines Supercomputers die Entstehung eines solchen Superkontinents nach. Die Ergebnisse bedenken dabei, dass infolge der milliardenjährigen Abkühlungsphase der Erde, die Stärke und Mächtigkeit der ozeanischen Platten nachgelassen hat. Dadurch wird der Prozess zur Entstehung des nächsten Superkontinents, da die Schließung junger Ozeane, wie beispielsweise dem Atlantischen Ozean oder Indischen Ozean verhindert. In der Regel entstanden rund alle 600 Millionen Jahre ein Superkontinent. Dies würde laut Experten bedeuten, dass noch einige hundert Millionen Jahre bis zur Entstehung des nächsten Superkontinents vergehen könnten. Der Pazifische Ozean, welcher ein Relikt des etwa 700 Millionen Jahre alten Panthalassa Ozeans ist, soll sich laut den Simulationen in rund 300 Millionen Jahren schließen. Der Pazifik schrumpft bereits seit der Zeit der Dinosaurier mit einer jährlichen Rate von einigen Zentimetern. Die Landmasse, die bei der Schließung entstehen soll, wurde von den Wissenschaftlern Amasia getauft, einer Kombination von Amerika und Asien. Auch Australien wird voraussichtlich in das Konstrukt mit eingebunden sein. Zunächst wird der Kontinent gegen Asien prallen und anschließend eine Verbindung von Asien zu Amerika herstellen. Die Entstehung eines solchen Superkontinents würde laut den Experten das Ökosystem und die Umwelt der Erde drastisch beeinflussen. Quelle: doi: 10.1038/s41586-023-06135-z
Tageslänge der Erde einst kürzer
Der heutige Tag hat eine Länge von 24 Stunden. Dies war jedoch nicht immer so. Bereits vor 70 Millionen Jahren, zur Zeit der Dinosaurier war die Tageslänge, aufgrund der schnelleren Erdrotation, 30 Minuten kürzer. Weiter in der Vergangenheit war die Tageslänge noch kürzer. Die Erde wurde über die Zeit hinweg durch die lunaren Gezeitenkräfte immer weiter abgebremst. Die Bremsung liegt aktuell bei 2,3 Millisekunden pro Jahr. Zudem entfernt sich der Mond immer weiter von der Erde. Theorien besagen, dass die Bremsung nicht immer so konstant erfolgte. Dazu werden auch die sogenannten thermischen Gezeiten der Atmosphäre mitberücksichtigt. Diese atmosphärischen Gezeiten entstehen, da die Erdatmosphäre einen Teil der Sonnenstrahlung absorbiert und sich daraufhin aufheizt. Dies hat eine regionale Ausdehnung zur Folge, welche wie eine Gezeitenwelle um den Globus läuft. Dabei wird die Erdrotation leicht beschleunigt. Jedoch ist dieser Effekt weitaus schwächer als der Lunare und kommt daher kaum zum Tragen. In der Frühzeit der Erde hatte die lunare Bremswirkung jedoch nur ein Viertel der Stärke wie heute. In der Theorie sollte daher einst ein Resonanzeffekt aufgetreten sein, welcher die gegenseitigen Gezeitenkräfte aufgehoben hat. Zu diesem Zweck untersuchten Wissenschaftler rund 20 verschiedene Gesteinsformationen aus der Zeit vor 2,6 bis 0,55 Milliarden Jahren. Diese sogenannte Cyclostratigrafie spiegelt dabei die Effekte von Präzession und Obliquität wider, also der Veränderung von Erdachse und Erdrotation. Laut den Ergebnissen soll es eine Zeit vor gut einer bis zwei Milliarden, dem sogenannten mittleren Proterozoikum gegeben haben, wo die Tageslänge weitestgehend stagnierte, da sich dort die beiden Gezeiteneffekte aufgehoben haben. Dementsprechend betrug die Tageslänge rund eine Milliarde Jahre lang 19 Stunden. Auch die Erdatmosphäre könnte einen Beitrag zu dieser Situation geliefert haben. Kurz vor der Stagnierung der Tageslänge fand das sogenannte Great Oxidation Event vor 2,4 Milliarden Jahren statt. Da dabei die Ozonschicht gebildet wurde und die Sonneneinstrahlung verstärkt wurde, könnte der thermische Gezeiteneffekt verstärkt und beschleunigt worden sein. Zudem liegt die Vermutung nahe, dass die lange Stagnation das irdische Leben beeinflusst haben kann. Diese könnte für eine Verzögerung des Lebensprozesses gesorgt haben. Quelle: doi: 10.1038/s41561-023-01202-6

Geologische Neuigkeiten im Mai 2023

Neue Einblicke in die „Kleine Eiszeit“

In Europa und Nordamerika kam es vor rund 700 Jahren zu einem starken Klimawechsel. Die „Kleine Eiszeit“, welche damals auftrat sorgte für lange, sehr kalte Winter und regenreiche, kühle Sommer. So froren unter anderem die Ostsee und einig Flüsse in der Zeit zu, aber auch die Gletscher der Alpen konnten bis in die Täler vorrücken. Die Folgen waren vielseitig, wie Hungersnöte, Missernten und Krankheiten. Nun stellt sich jedoch die Frage, was der Auslöser für dieses Ereignis war. Dabei sind derzeit zwei Ursachen im Gespräch. Zum einen eine veränderte Meeresströmung und zum anderen Vulkanausbrüche. Die von den Vulkanen ausgestoßenen Schwefelaerosolen hätten die Stratosphäre verdunkeln können, was zu einer geringeren Sonneneinstrahlung geführt hätte. Analysen aus Eisbohrkernen unterstützen diese These. Zwischen 1100 und 1300 konnten dabei vermehrt schwefelreiche Ausbrüche nachgewiesen werden. Ob diese nun jedoch wirklich verantwortlich für die Abkühlung waren, blieb bisher ein Rätsel. Der Mond könnte nun zur Aufklärung des Ganzen dienen. Wenn eine totale Mondfinsternis vorliegt steht der Vollmond im Erdschatten. Dadurch erscheint das gestreute Restlicht rötlich in der Atmosphäre. Wenn die Stratosphäre jedoch durch viele Schwebteilchen geprägt ist, wird ein großer Teil des Streulichts geschluckt und das Mondlicht erscheint noch dunkler. Aus dem Mittelalter sind viele historische Schriften von Mönchen, Astronomen und Geschichtsschreibern aus Asien bekannt, welche viele der Mondfinsternis-Ereignisse beschrieben haben. 37 der mittelalterlichen Beschreibungen enthielten auch Angaben über die Farbe und Helligkeit des Mondes. Sechs von ihnen wurden als auffällig dunkel beschrieben. Diese Ereignisse passen in fünf Fällen mit den sieben entnommenen Eisbohrkernen überein. Somit können Vulkanausbrüche als sicheres Indiz für die „Kleine Eiszeit“ genommen werden. Quelle: doi: 10.1038/s41586-023-05751-z


Ozonkiller zeigt neues Rekordhoch

Durch das im Jahr 1987 beschlossene Montreal-Protokoll sind sowohl die Produktion als auch die Freisetzung von ozonschädigenden Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) weltweit verboten. Zusätzlich wurde im Jahr 2010 die Freisetzung von Tetrachlormethan (CCL4) untersagt. Trotz dessen, dass die Ozonkiller verboten sind, wurden in den letzten Jahren einige nachgewiesen, wie unter anderem Trichlorfluormethan (CFC-11) sowie andere neue FCKW’s. Im Jahr 2020 wurde dabei ein neues Rekordhoch an Emissionen ermittelt, welche durch FCKW-Verbindungen ausgelöst wurden. Dabei stachen vor allem fünf Ozonkiller hervor. Forscher erklären, dass diese eigentlich keinen bis wenig bekannte Anwendung zur jetzigen Zeit haben. Ihre atmosphärische Lebensdauer liegt bei 52 bis 640 Jahren. Zwei der Mittel wurden früher als Kühlmittel eingesetzt, sind jedoch heute verboten. Die anderen drei entstehen als Zwischenprodukte bei andern chemischen Vorgängen, dürfen aber an sich auch nicht als Kühlmitte etc. genutzt werden. Die Emissionen, welche durch diese Stoffe ausgelöst wurden, scheinen sich nach neuesten Analysen von 2010 bis 2020 mehr als verdoppelt zu haben. Bei allen fünf Ozonkillern ist jedoch unbekannt, ob sie durch Lecks freigesetzt werden oder ob ihre Emission bewusst in Kauf genommen wird. Durch diese Stoffe geht ein globaler Ozonverlust von 0,002 Prozent einher. Zudem tragen sie zu rund 0,01 Prozent zum Ozonloch am Südpol bei. Zudem zeigt sich, dass die FCKW’s auch eine Treibhauswirkung haben und somit zur Erwärmung des Klimas beitragen. Aus diesem Grund könnte es laut Ansicht der Wissenschaftler zu einer Verschärfung des Montreal-Protokolls kommen. Quelle: doi: 10.1038/s41561-023-01147-w


Neuer Rekord des Eisverlustes in der Antarktis und Grönland

Die Eispanzer Grönlands und der Antarktis bilden die größten Eisreservoire der Erde. Allerdings sind gerade diese Eismassen stark vom Klimawandel betroffen und sind die treibenden Faktoren für den Meeresspiegelanstieg. Teils hat sich der Eisverlust in manchen Regionen schon so beschleunigt, dass ein Teil der Eisschmelze unumkehrbar sein könnte. Neue Messungen zeigen nun, wie viel Eismasse seit 1992 verloren gegangen ist. Zu diesem Zweck wurden Daten aus 17 Satellitenmissionen und 50 Messkampagnen ausgewertet. Das Ergebnis ist eindeutig. Zwischen 1992 und 2020 haben die Eisschilde der Antarktis und Grönland insgesamt 7,62 Billionen Tonnen Eis eingebüßt. Der jährliche Verlust liegt bei rund 372 Milliarden Tonnen, Tendenz steigend. Dabei ist der Verlust an Eis heute in Grönland fünfmal höher als noch 1992. In der Antarktis hat er um 25 Prozent zugenommen, betonen Forscher. Sieben von zehn Rekordschmelzen fanden dabei seit 2010 statt. Vor allem Grönland ist betroffen. Seit 1992 ist dort eine Eismasse von 4,8 Billionen Tonnen verloren gegangen. Dies entspricht im Schnitt einer Abtaurate von 169 Milliarden Tonnen pro Jahr. Die Antarktis hat im selben Zeitraum rund 2,6 Billionen Tonnen eingebüßt. Hier tragen vor allem die rapid schrumpfenden Küstengletscher im Westen zum Abtauen bei. Dies hat Auswirkungen auf den Meeresspiegel. Dieser ist in den beiden Regionen seit 1992 um rund 21 Millimeter angehoben worden. Somit ist die Eisschmelze in den beiden Regionen inzwischen für 25, 6 Prozent des Pegelanstiegs verantwortlich. In den 1990ern waren es hingegen nur 5,6 Prozent. Somit liegt ein verfünffachter Wert vor. Sollte es in diesem Tempo weitergehen vermuten Prognosen des Weltklimarates IPCC, dass das Schmelzwasser von der Antarktis und Grönland den Meeresspiegel zwischen 1,48 und 2,72 Meter bis zum Jahr 2100 anheben könnte.Quelle: doi: 10.5194/essd-15-1597-2023

Geologische Neuigkeiten im April 2023

Entstehung der Salzpolygone geklärt
Ob aus dem Death Valley in Kalifornien, dem Chott el Djerid in Tunesien oder auch dem Salar de Uyuni in Chile, weltweit tritt das Phänomen der sechseckigen, schollenartigen Muster in ausgetrockneten Salzseen auf. Wieso diese hexagonalen Strukturen entstehen, ist bisher noch ein großes Rätsel gewesen. Erstaunlich ist, dass diese Muster, im Gegensatz zu Trockenrissen in trockengefallenen Seen, immer die gleiche Form haben und auch immer relativ gleich groß sind, und dies unabhängig von regionaler Geologie, Chemie oder den vorherrschenden Umweltbedingungen zu sein scheint. Der Durchmesser der Waben beträgt zwischen einem und zwei Metern, unabhängig davon, wie mächtig die darunterliegende Salzkruste ist. Da gängige Mechanismen dieses Phänomen bisher nicht erklären konnten, wurden von Forschern der Universität Graz die Fluiddynamik und Geomorphologie kombiniert, um einen neuen Ansatz zu schaffen. Zu diesem Zweck wurden Daten aus zwei typischen Salzseen in Kalifornien erhoben. Als Ergebnis zeigt sich nun, dass die Muster durch die Zirkulation von salzigem Wasser unterhalb der Salzkruste gebildet werden. Verdunstet das Oberflächenwasser fließt dieses nach oben in das Zentrum der Waben und verdunstet weiter. Dadurch steigt der Salzgehalt und es wird dichter und schwerer. Dem Gefälle und der Schwerkraft folgend driftet die Sole dann nach außen. An den Rändern befindet sich dann das schwerere Salzwasser, welche anschließend wieder in die Tiefe versinkt. Dadurch bilden sich im Untergrund Konvektionsströmungen von salzigem und weniger salzigem Wasser. Die Rippen an den Rändern entstehen, da das konzentrierte Salzwasser von zwei Richtungen zusammenströmt und ein Teil auskristallisiert, bevor es wieder in die Tiefe geht. Die gleichmäßige Größe lässt sich damit ebenfalls erklären, da die Konvektionsrollen unabhängig von der Mächtigkeit der unterliegenden Schichten immer eine bestimmte Größe haben. Die Wabenform lässt sich damit auch besser erklären. Zwar sollten die Konvektionsrollen eigentlich eine Kreisform bilden, da aber so viele auf einem engen Raum auftreten, wandeln sie sich in eine Form, die wesentlich mehr Platz einspart, also sechseckige Waben. Quelle: doi: 10.1103/PhysRevX.13.011025

Sauerstoff der Erde durch Minerale?
Das sogenannte „Great Oxidation Event“ vor ca. 2,4 Milliarden Jahren sorgte dafür, dass sich die bis dahin vorwiegend aus Stickstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid bestehende Atmosphäre mit Sauerstoff anreicherte. Dies ermöglichte schlussendlich die Evolution des höheren tierischen Lebens. Nun jedoch die Frage, woher stammte die plötzliche Schwemme an Sauerstoff? Bisher galten Cyanobakterien als Auslöser. Diese lebten jedoch schon vor mehr als drei Milliarden Jahren auf der Erde. Bisherige Theorien vermuten, dass die Verzögerung bis zu dem großen Event durch die verspätete Entwicklung der mehrzelligen Blaualgen oder auch durch geochemische Faktoren verursacht sein worden könnte. Forscher der University of Leeds untersuchten nun die geochemischen Faktoren. Nach ihrer Aussage war die große Oxygenierung nur dann möglich, wenn ein Gleichgewicht zwischen der Sauerstoffproduktion der Bakterien und der Abbau der abgestorbenen Individuen sich zum damaligen Zeitpunkt verschoben hat. Hier kommen die Minerale ins Spiel. Die Mineralpartikel haben sich an den toten Algen festgehaftet und dadurch den Zersetzungsprozess verlangsamt. Vor allem eisenhaltige Oxide und Hydroxide sind dabei hilfreich. Diese Mineralschwemme wurde vermutlich die sich zu de damaligen Zeitpunkt hebenden Landmassen eingetragen. Dadurch wurden viele mineralische Sedimente ins Meer geschwemmt. Somit zeigt sich, dass die Entwicklung der Cyanobaktieren nicht allein für die große Oxygenierung verantwortlich war, sondern auch geologische Prozesse einen großen Teil dazu getragen haben. Quelle: doi: 10.1038/s41561-023-01133-2

Aktiver Vulkanismus auf der Venus
Während die Anfänge der Venus vermutlich der der Erde geähnelt haben, sind die Bedingungen heute höllisch. Eine dichte Atmosphäre verhüllt unseren Blick auf den Planeten. Nur Radaraufnahmen von Sonden und von erdbasierten Radioteleskopen geben einen Einblick auf die Landschaft der Venus. Diese Aufnahmen zeigen, dass es zahlreiche Vulkane und Lavaströme auf der Venus gibt. Wissenschaftler der University of Alaska sind nun der Frage nachgegangen, wie aktiv der Vulkanismus heute noch ist. Dafür untersuchten sie Aufnahmen der Magellan-Sonde aus den 90er Jahren. Besonders wurde auf die Atla Region geachtet, in der die beiden größten Vulkane, Ozza Mons und Maat Mons liegen. Die Schildvulkane ragen sechs, beziehungsweise acht Kilometer heraus und sind von zahlreichen Lavaströmen und kleineren Vulkanschloten umgeben. Aufnahmen des Jahres 1991 zeigten, dass sich die Nordseite des Maat Mons über das Jahr hinweg mit Lava aufgefüllt hat. Zudem zeigten sich auf anderen Bildern des Hangs an einem Vulkanschlot deutliche Spuren von Lavaströmen. Dies alles sind laut den Forschern Indizien, dass ein aktiver Vulkanismus auf unserem Nachbarplaneten vorherrscht. Kommende Missionen könnten weitere Gewissheit schaffen. Die NASA plant bis zum. Jahre 2031 zwei Raumsonden zur Venus zu schicken. Eine dieser Sonden soll zudem eine Tochtersonde in die Atmosphäre schicken. Die ESA wird 2032 auch eine Sonde zur Venus schicken. Quelle: doi: 10.1126/science.abm7735

Geologische Neuigkeiten im Februar 2023

Grauwacke ist Gestein des Jahres 2023
Obwohl Gesteine einen so großen Teil unseres Alltags ausmachen, beachten die meisten Menschen sie kaum. Um dies wieder in die Köpfe der Leute zu rufen, ernennt ein Expertengremium unter der Leitung des Bundesverbands Deutscher Geowissenschaftler jedes Jahr ein Gestein des Jahres. Letztes Jahr war es der Gips und in den beiden Jahren davor der Andesit. Dieses Jahr wurde die Grauwacke zu dieser Ehre ausgewählt. Früher wurde diese auch allgemeinhin als „Wackerstein“ bezeichnet. Der jetzige Name wurde im 18. Jahrhundert von Bergleuten im Harz geprägt. Auch erwähnte bereits Johann Wolfgang von Goethe das Gestein als „Graue Wacke“. Das Gestein zeichnet sich durch eine sehr feste, feinkörnige Matrix aus, in welcher kantige und unsortierte größere Gesteinskörner eingebettet sind. Geologisch handelt es sich dabei um eine Varietät des Sandsteins. Heutzutage wird das Gestein hauptsächlich als Baustoff verwendet, so beispielsweise als Mauer- oder Pflasterstein. Die Entstehung dieser Gesteine reicht meist mehr als 300 Millionen Jahre zurück. Entweder wurde durch Flüsse oder tektonische Stauchprozesse Sediment in ein flaches Schelfgebiet geschwemmt und häufte sich dort an. Anschließend sorgte ein Erdbeben oder eine andere Erdbodenerschütterung dafür, dass das Material ins Rutschen kam und so als turbulente unterseeische Schlammlawine einen Kontinentalhang runterraste. Dabei teilten sich die gröberen und feineren Materialien auf Grund ihres Gewichtes auf. Dadurch bildeten sich and den submarinen Hängen Formationen, in denen gröbere und feiner Schichten vorkamen. Vor allem an Gebirgen in Meeresnähe lässt sich Grauwacke finden. Bei der Gebirgsbildung wurden die Sedimente ins Schelfgebiet geschoben, wo sie dann den weiteren Prozess durchliefen. Hier in Mitteleuropa liegt dieser Fall im Mittelgebirge vor. Während der variszischen Faltung vor ca. 400 bis 280 Millionen Jahren wurden die Gesteine gebildet. Heutzutage finden sich Grauwacken u.a. im Harz, dem Sauerland, dem Rheinischen und Thüringischen Schiefergebirge oder auch dem Frankenwald.

Forscherteam findet kiloschweren Meteoriten in der Antarktis
Die Antarktis eignet sich durch ihre hellen, oft schneefreien Eisflächen besonders gut für die Suche nach Meteoriten. Zwei Drittel der bisher gefundenen Meteoriten wurden auf diesem Kontinent gemacht. Vinciane Debaille und seine Kollegen von der Universität Brüssel haben sich nun auf eine Expedition in die Ostantarktis gewagt und untersuchten dabei gezielt einige neue Gebiete. Satellitenbilder wiesen diese Orte als besonders ergiebig aus. Die Expedition fand Ende Dezember 2022 statt. Die Wissenschaftler kampierten dafür in Zelten und waren sehr niedrigen Temperaturen ausgesetzt. Zu Fuß oder auch per Schneemobil wurden die Expeditionen tagsüber bestritten. Zuerst wurden alle potenziellen Funde auf Karten markiert und anschließend untersucht. Neben den mehreren kleinen Meteoriten kam ein ganz großer Fund hervor. Dabei handelt es sich um einen 7,6 Kilogramm schweren Meteoriten. Unter den bisher ca. 45.000 in der Antarktis gefundenen Stücken sind lediglich 100 Meteorite in diesem Größenbereich geborgen worden. Dieser Riesenfund wurde zusammen mit fünf weiteren Meteoriten in das Königliche Belgische Institut für Naturkunde in Brüssel geliefert. Dort werden in naher Zukunft die Stücke chemisch, mineralogisch und isotopisch analysiert. Sedimentproben mit potentiellen Mikrometeoriten wurden anderen Forschungseinrichtungen für die heimischen Labors zur Untersuchung gegeben. Das Forscherteam hofft über diese Entdeckung neue Einblicke in die Entwicklung und Entstehung von Meteoriten und Asteroiden, aber auch die Frühzeit unseres Sonnensystems zu bekommen.

Europas größtes Vorkommen von Seltenerdmetallen entdeckt
Zu den Seltenerdmetallen zählen unter anderem Neodym, Scandium, Ytterbium oder auch Praseodym. Für die heutige Technologie sind sie unverzichtbar. So werden sie z.B. als Permanentmagneten in Windkraftanlage, Elektromotoren und Lautsprechern benutzt. Auch als Akkus in den Elektrofahrzeugen sind sie verbaut. Europa muss rund 90 Prozent seiner Seltenen Erden aus China importieren lassen. Dort befinden sich die weltweit größten Vorkommen und die besten Anlagen zur Trennung und Aufbereitung dieser Elemente. Ein neuer Fund im Norden von Schweden lässt nun jedoch auf eine unabhängigere Zukunft hoffen. Der schwedische Bergbaukonzern LKAB hat nun in der Stadt Kiruna eine große Lagerstätte für die Seltenerdmetalle entdeckt. Das Vorkommen wurde auf den Namen „Per Geijer“ getauft und liegt in einer Tiefe von rund 300 Metern. Vermutlich könnte diese Stelle mehr als eine Millionen Tonnen Seltene Erden in Form von Seltenerdoxid beherbergen. Zusammen mit Phosphor sind die Oxide in dem Mineral Apatit enthalten. In dem Roherz machen die Seltenen Erden rund 0,2 Gewichtsprozent aus. Folglich ließe sich aus einer Tonne Erz, zwei Kilogramm des seltenen Rohstoffs finden. Es wurde bereits angefangen von dem nahegelegenen Eisenerzbergwerk in Kiruna einen Stollen in das benachbarte Vorkommen an Seltenen Erden zu graben. Zwar ist diese Lagerstätte im Verhältnis zu denen in China immer noch klein (die größte Lagerstätte in China ist ca. 40-mal so groß), jedoch könnte es eine Unabhängigkeit von China und seinen Importen fördern. Einen Haken hat die Sache jedoch. Der Abbau kann frühestens in zehn Jahren erfolgen. Bis dahin muss die Lagerstätte weiter untersucht werden und es müssen neue Technologien für die Extraktion geschaffen werden.

TERMINE 2022

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ST. MARIE AUX MINES
23.06.2022 - 26.06.2022
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MUNICH SHOW - Messe München
**** dieses Jahr früher ****
30.09.2022 - 02.10.2022
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TAG DER OFFENEN TÜR -
HAUSMESSE KRANTZ
21.10.2022 - 22.10.2022

Ist das Wasser auf unserer Erde älter als sie selbst?
(Februar / März 2022)
Die Entstehung unseres Sonnensystems ist bis heute nicht vollkommen geklärt. Wissenschaftler haben sich zwar durch intensive Beobachtungen von extrasolaren Sonnensystemen und protoplanetaren Scheiben ein Bild über die Entstehung der Planeten machen können, jedoch ist bisher noch ungeklärt ob diese Vorgänge auch auf unser Sonnensystem im Detail anwendbar sind. Diese Fragen reichen bis zu unserem planetaren Wasser der Erde zurück. In der Theorie würde es Sinn machen, wenn der Hauptteil der Wassermoleküle aus der protoplanetaren Scheibe, einer Urwolke mit den einzelnen Bauteilen der Planeten, stammen würde. Zusätzlich kamen für Forscher bisher noch früh auftretende Kometen und Asteroiden in Frage. Diese könnten beim Aufschlag auf der Urerde einen Teil dazu beigetragen haben. Das Problem, dass sich daraus ergibt ist jedoch folgendes. Das schwere Wasserstoff-Isotop Deuterium kommt nicht in den Konzentrationen im Erdwasser vor, wie es laut der vorhergegangenen Theorie müsste. Forscher der Sorbonne-Universität in Paris untersuchten dafür den Efremovka-Meteorit aus Kasachstan. Was diesen kohlenstoffhaltigen Chondriten besonders macht ist die Tatsache, dass sich seine Zusammensetzung in den letzten 4,5 Milliarden Jahren nicht maßgeblich verändert hat. Die Einschlüsse in dem Meteorit, welche stark Calcium- und Aluminium-haltig sind, gehören zu den ältesten Gesteinen unseres Sonnensystems. Die Mineralogie, Chemie und Isotopenzusammensetzung lässt Rückschlüsse auf den Beginn der Planetenbildung schließen. Für die Untersuchung wurde der Deuterium Anteil in den Wassermolekülen der Einschlüsse getestet und ausgewertet. Dabei kam es zu drei Isotopenwerten. Zwei davon in den ältesten Einschlüssen und einer in der jüngeren äußeren Schicht. Dabei entspricht der äußere Wert, bis auf eine geringe Abweichung, dem heutigen Isotopenverhältnis. Somit ist es wahrscheinlich durch die Kondensation des Wasserstoffgases aus der Sonne entstanden. Der Anteil des Deuteriums in den beiden inneren Einschlüssen ist deutlich höher. Die Forscher schließen daraus, dass während der Bildung unseres Sonnensystems ein weiteres Gasreservoir, jedoch mit einem nicht solaren Ursprung, existiert haben muss. Wasserstoff aus dieser Region, weist laut den Wissenschaftlern einen höheren Anteil an Deuterium auf. Aus den Mineralien der Einschlüsse lässt sich erkennen, dass die ältesten Körnchen bereits vor der protoplanetaren Scheide gebildet wurden. Ein Kollaps der Protosolaren Gasumhüllung könnte zu einer Annäherung des interstellaren Wasserdampfs an die Sonne geführt haben. Der solare und interstellare Wasserstoff vermischten sich schließlich während der Bildung der Planeten. Quelle: doi: 10.1038/s41550-021-01595-7

Arktische Küsten werden durch den Klimawandel zerstört
(Februar / März 2022)
Die Küsten der Arktis werden durch fortlaufende Erosionen zerstört. Menschen vor Ort werden dadurch bedroht. Zudem gelangt durch das Auftauen und Erodieren der Böden der gebundene Kohlenstoffen in die Luft, aber auch in den Ozean. (Dies könnte den Ozean als wichtiger Speicher für Kohlenstoff und Treibhausgase in der Zukunft verändern). Um die Ausmaße und Geschwindigkeiten dieser Abtragungen abschätzen zu können, haben Forscher der Universität Hamburg diverse Szenarien durchgerechnet. Durch den fortschreitenden Klimawandel werden die Prozesse der Abtragung und der Treibhausausstoß zukünftig weiter gefördert. Bis zum Jahre 2100 könnte sich die Treibhausgasemission verdoppeln und die mittlere Erosion an die drei Meter betragen. Gänzlich lässt sich der Verlust der Landmasse zwar nicht mehr vermeiden, jedoch betont der Erstautor der Studie, Dr. David Nielsen, dass man die Beschleunigung der Treibhausgasemission in der zweiten Hälft der Jahrhunderts verlangsamen könnte. Trotz alle dem, werden die abgetragenen Eisflächen so zukünftig auch zu neuen Gefahren, wie den näher ins Land reichenden Wellen, führen. Quelle: doi: https://doi.org/10.1038/s41558-022-01281-0

Innerer Erdkern möglicherweise superionisch
(Februar / März 2022)
Die Struktur des inneren Erdkerns und der Zeitpunkt seiner Auskristallisation wird bis heute von Wissenschaftlern auf aller Welt diskutiert. Während bisher die Theorie galt, dass der Kern komplett verfestigt ist, könnte sich nun eine neue Hypothese einbürgern. Möglicherweise ist der innerer Erdkern, aufgrund der leichten Element neben dem Eisen, weicher als bisher angenommen. Das Forscherteam von Yu He der Chinesischen Akademie für Wissenschaft führte in der jüngsten Vergangenheit eine Studie durch, die den neuen Aggregatzustand des Kerns nachweisen sollte. Für die Studie wurde Eisen mit leichteren Elementen, wie Sauerstoff, Kohlenstoff oder Wasserstoff vermischt. Die Legierungen wurden anschließend in einer molekulardynamischen Simulation einem Druck von bis zu 360 Gigapascal und einer stufenweise steigernden Temperatur bis zu 6000 Kelvin untersetzt. Dabei stellte sich erstaunliches heraus. Bei Temperaturen bis 3000 Kelvin gab es kaum Deplatzierungen der leichten Elemente aus dem Eisengitter. Somit war die Legierung zu dem Zeitpunkt noch ein fester Stoff. Bei weiter steigenden Temperaturen (> 3000 Kelvin) und den Hochdruckbedingungen geschah dann allerdings Erstaunliches. Die leichten Elemente verließen ihre Position im Eisengitter und bewegten sich anschließend frei im Gitter herum. Somit schlossen die Wissenschaftler aus dem Experiment, dass die Eisenlegierungen des inneren Erdkerns einen superionischen Zustand innehaben. Somit ist der Kern wahrscheinlich fest und flüssig zugleich. Während das Eisen, welches mehr als 99 Prozent der Masse ausmacht, komplett fest ist, ist alles an leichteren Elementen unter den extremen Bedingungen der inneren Erdkerns flüssig. Folglich behalten diese Elemente trotz des Übergangsbereichs vom flüssigen äußeren Erdkerns zum weitestgehend festen Erdkern ihre Mobilität aufrecht. Einige exotische Formen von Hochdruck-Wassereis können diesen superionischen Zustand ebenfalls erreichen. Wissenschaftler leiten daraus ab, dass der innere Teil der Planeten Uranus und Neptun ebenfalls superionisch sein könnten. Die Erkenntnis des superionischen inneren Erdkerns könnte somit auch die Anomalien von seismologischen Untergrundmessungen und die unterirdischen Bebenwellen mit ihren unterschiedlich schnellen Wellengeschwindigkeiten erklären. Trotz alle dem handelt es sich hier derzeitig noch um eine Theorie, da es sehr schwer und aufwendig ist, die Situation des inneren Erdkerns zu simulieren. Quelle: doi: 10.1038/s41586-021-04361-x

War die Ur-Erde lebensfeindlich?
(Januar 2022)
Einige der zentralen Rollen im System Erde spielen das Magnetfeld und die Atmosphäre. Diese sorgen im Wesentlichen dafür, dass die Strahlung aus dem All größtenteils abgeschirmt wird. So schützt z.B. die Ozonschicht in unserer Atmosphäre vor den UV-Strahlen der Sonne. Ohne das vorherige Vorhandensein von molekularem Sauerstoff (O2) wäre es nicht möglich, dass so viel Ozon (O3) auf der Erde da wäre. Jedoch reicherte sich erst vor rund 2,4 Milliarden Jahren durch Cyanobakterien so viel Sauerstoff an, dass es einen festen Bestandteil der Erdatmosphäre bildete, auch wenn es zu diesem Zeitpunkt noch weitaus weniger vertreten war als heute. Dieses Ereignis wird heute als Great Oxidation Event bezeichnet (GOE). Vor rund 600 Millionen folgte ein erneuter Anstieg. Von dieser Zeit an schwankte der Sauerstoffgehalt zwischen 10 und 150 Prozent zum heutigen Wert. Bislang nahmen die Wissenschaftler an, dass der geringe Sauerstoffgehalt von rund einem Prozent, welcher in Folge des GOE eintrat, dazu hätte genügen müssen, um eine ausreichende Ozonschicht bilden zu können. Durch Modelrechnungen wurde nun herausgefunden, dass der damalige Sauerstoffwert in der Atmosphäre nicht für eine eigene Ozonschicht ausreichend war. Vermutlich wurde erst vor rund 400 Millionen Jahren, als die Sauerstoffwerte das Fünf bis Zehnfache des heutigen Niveaus erreichten, eine ausreichende Ozonschicht zum Schutz vor UV-Strahlen gebildet. Zwar hat das in der Vergangenheit die Evolution im Großen nicht beeinträchtigt, jedoch könnte sich eine natürliche Selektion bei Organismen mit niedrigerer Resistenz gegen UV-Strahlung aufgetan haben. Für die Menschheit könnte das in Zukunft spannend bei der Suche nach Exoplaneten werden. Das erst kürzlich ins All geschossene James-Webb-Teleskop könnte durch die Analysen des Sauerstoffgehalts in fremden Atmosphären einen Ausblick auf die Ozonschicht und den daraus resultierenden UV-Schutz bieten.  doi: 10.1098/rsos.211165

Hotspot-Vulkanismus kühler als ursprünglich angenommen?
(Januar 2022)
Isolierte Vulkane auf Hawaii, Island oder auch die in Yellowstone so wie viele andere werden durch große Ansammlungen von geschmolzenem Gestein gespeist, welches überraschend kühl zu sein scheint. Zu diesem Ergebnis kam die Arbeitsgruppe von Xiyuan Bao der University of California in Los Angeles, welche mit seismischen Messungen die Temperatur des Untergrundes unter die Lupe nahmen. Die Erkenntnis ist, dass rund 40 Prozent der Hotspots scheinbar zu kühl sind, um durch ihren Auftrieb aus dem tiefen Erdmantel aufzusteigen. Bei einem Hotspot handelt es sich normalerwiese um eine pilzförmige Magmablase, welche sich durch aufsteigendes Material aus der Tiefe unterhalb der Erdkruste bildet. Die Arbeitsgruppe hat zur Untersuchung dieses Phänomens die Geschwindigkeit seismischer Wellen unterhalb eines solchen Hotspot-Materials im Mantel gemessen. Mit den errechneten Ergebnissen ließ sich auf die Temperatur des Hotspot-Materials schließen. In der Theorie muss das von unten nachdrängende Material mindestens 100 bis 150 Grad Celsius heißer sein, als eine vergleichbare Schmelze im Mittelozeanischen Rücken, um einen schnellen Aufstieg aus der Tiefe zu gewährleisten. Hierbei merken die Forscher an, dass nur rund 45 Prozent der Hotspots diese Bedingung erfüllen. Aufgrund der angenommenen Temperaturdifferenzen könnte die reale Zahl noch niedriger sein. Eine andere Quelle für den Hotspot-Vulkanismus wird nun diskutiert. Der Helium-3-Gehalt dient hierbei als Indikator. Heißere Hotspots haben mehr Helium-3. Das Material hierfür scheint aus tieferen Regionen zu kommen und seit der Entstehung der Erde kaum verändert worden zu sein. Die Heliumzusammensetzung kühlerer Hotspots hat hingegen mehr mit der von Mittelozeanischen-Rücken Gemeinsamkeiten. Die klassische Theorie hinter den Hotspots geht von einem Ursprung an der Kern-Mantel-Grenze aus. Dies würde nach den neusten Erkenntnissen dann nur noch auf die heißeren Strukturen passen. Positiv dafür spricht die Lage von den heißesten Hotspots über Anomalien an der Kern-Mantel-Grenze, von denen sie höchstwahrscheinlich gespeist werden. Kühlere Hotspots könnten Oberflächennäher durch lokale Konvektionen entstehen. Es gibt jedoch noch weitere Erklärungsversuche für kühlere Hotspots. So könnten sie auch aus der Tiefe gekommen sein, jedoch auf dem Weg nach ob hängengeblieben und abgekühlt sein. Die Wissenschaftler rätseln jedoch vor allem noch, wie es sein kann, dass die Temperaturen so ungleich über die Erde verteilt sind. Die meisten der heißen Hotspots befinden sich im Pazifikraum. Kühle sind hingegen meist rund um Afrika anzutreffen. Link: https://www.spektrum.de/news/vulkanische-hotspots-sind-kuehler-als-gedacht/1968352

Erstaunlicher Ichthyosaurus-Fund in Großbritannien!
(Januar 2022)
Neben den bekannten Dinosauriern an Land kamen in der weiten Vergangenheit auch Ur-Wesen im Wasser vor. Diese sogenannten Ichthyosaurier (Fischsaurier) gehörten zwar nicht direkt zur selben Gruppe wie die Dinosaurier, sind jedoch in der Wissenschaft nicht weniger interessant. Vor kurzem nun gelang Paläontologen ein Sensationsfund. Im Rutland Water Nature Reserve in den britischen East Midlands fanden Paläontologen ein Raubtier, welches zu seinen Lebzeiten vor rund 180 Millionen Jahren vermutlich um die zehn Meter lang war. Das geborgene Fossil wird derzeit noch in Shropshire präpariert und untersucht. Anschließend soll es wieder nach Rutland zur Ausstellung zurückkehren. Finder des Ganzen war Joe Davis. Er leitet das Naturschutzteam beim Leicestershire and Rutland Wildlife Trust. Aufmerksam auf das Fossil wurde Davis nach einer routinemäßigen Trockenlegung einer Laguneninsel zur Landschaftsneugestaltung im Februar 2021. Der Fund stellt hierbei das größte und vollständigste Fossil seiner Art, dem Temnodontosaurus trigonodon, dar. Zudem handelt es sich dabei um den ersten Fund dieser Spezies in Großbritannien. Es stellt zudem in den letzten 200 Jahren, in denen innerhalb des Landes Ichthyosaurier-Fossilien freigelegt wurden, das größte Exemplar von allen dar.  Neben dieser Art gibt es noch weitere innerhalb der Ichthyosaurier, welche sogar teils noch um einiges größer und schwerer werden konnten. Interessant ist für die Wissenschaftler aber besonders der Fakt, dass sich die Tiere scheinbar im Zeitraum von nur wenigen Millionen Jahren zu Beginn der Trias, bereits in solche Riesen verwandelt haben. Vermutlich hatte das mit einem Überangebot an Nahrung zu tun. Warum sie lange vor den Dinosauriern ausstarben, bleibt jedoch bislang ungeklärt. Link: https://www.derstandard.at/story/2000132436326/britischer-rekordfund-riesiger-fischsaurier-verbluefft-wissenschafter
Entstehung von Zapfensanden endlich geklärt
Zapfensande kommen teils in Sedimentformationen vor und bestehen aus komprimiertem Sandstein. Sie haben einen verdickten Kopf auf der einen Seite mit einem zulaufenden Schwanz auf der gegenüberliegenden Seite und können von wenigen Dutzend Zentimetern bis einen Meter lang werden. Die ersten Funde dieser merkwürdig gestalteten Gesteine wurden vor rund 200 Jahren, südlich der Schwäbischen Alb, gefunden. Auch aus den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts sind solche Funde aus Kalifornien bekannt. Die Fundstücke, welche in Massen vorlagen, waren jedoch so begehrt, dass in den 1950ern am kalifornischen Mt. Signal, praktisch alles abgesucht war. Was jedoch für die Entstehung dieser Sedimentstrukturen eine Rolle gespielt hat war bis heute ungewiss. Die Theorien waren weitreichend, von versteinertem Seetang bis zu sandgefüllten Krebsgängen. Nun haben Forscher sich der Sache erneut angenommen und 311 Zapfsande aus der Schwäbischen Alb geologisch und petrografisch untersucht. Interessant dabei ist, dass die Zapfen scheinbar einer Richtung folgen und sich stromlinienförmig um den Rand der Schwäbischen Alb bewegen. Die Zapfensande der Schwäbischen Alb entstanden vor rund 15 Millionen Jahren, zeitgleich zum Nördlinger-Ries Ereignis. Hingegen stammen die Zapfensande aus Kalifornien aus der Nähe der San-Andreas-Verwerfung. Was beide nun gemeinsam haben ist ihre Verbindung zu starken seismischen Aktivitäten. Die Forscher folgen daraus, dass es sich bei den Zapfen um einen Spezialtyp von sandbasierten Seismiten handelt. Erschütterungen und Schockwellen dürften demnach zur Entstehung dieser Sedimentformationen beigetragen haben. Bedingung zur Entstehung sollen demnach laut den Experten eine lose Sandschicht auf teils feuchtem Sediment sein, welches mit einer Magnitude von über 7 in Berührung kam. Sie bilden folglich einen neuen potentiellen Indikator für starke Erdbeben und seismische Ereignisse der Vergangenheit. Dieses wissen kann zudem zukünftig genutzt werden, um Risikogebiete für Erdbeben besser eingrenzen und einschätzen zu können. Quelle doi: 10.1038/s41467-021-27061-6

Standardisierte Nomenklatur für Minerale
Bereits im Jahr 1814 sorgte der Chemiker Jöns Jakob Berzelius für Ordnung in der Welt der Elemente. Anhand seiner Arbeit wurde jedem Element fortan ein Kürzel aus ein bis zwei Buchstaben verliehen. Diese Nomenklatur ist bis heute gültig und bildet die Basis für die Aufstellung von chemischen Formeln. In der Mineralogie herrscht jedoch nicht so ein sortiertes System. Hier entsprechen die Namen der Mineralien nur teilweise oder auch gar nicht den chemischen Verbindungsbezeichnungen. Im Jahr 1983 erstellte der Mineraloge Ralph Kretz eine Liste, um diesem Problem Einhalt zu gebieten. Die 192 häufigsten Mineralien erhielten demnach eine Abkürzung, welche aus zwei bis drei Buchstaben bestand. Im Laufe der Zeit wurden diese sogenannten „Kretz-Symbole“ auf 374 Mineralien erweitert. Nun folgt jedoch das Problem. Zum jetzigen Zeitpunkt sind weltweit 5774 Mineralien bekannt. Da es sich hierbei eher um eine Empfehlung als eine Vorgabe handelt kam es in der Vergangenheit zu einem wahren Wildwuchs der Symbole. So hatten einige Mineralien mehr als ein halbes Dutzend verschiedener Kürzel. Laurence Warr von der Universität Greifswald hat dem ganzen nun ein Ende gesetzt. Eine Liste aller Mineralien und ihrer entsprechenden Abkürzungen wurde von ihm der International Mineralogical Association- Comission on New Minerals, Nomenclature and Classification (IMA-CNMNC) vorgelegt und abgesegnet. Auch alle neu entdeckten Mineralien müssen zukünftig diesem Prozess unterzogen und akzeptiert werden. Die Kürzel folgen nun bestimmten Regeln. So sollen sie unter anderem nicht mehr gleich zu einem Elementkürzel sein. Quelle: doi: 10.1180/mgm.2021.43

Kleiner Theropode mit Schnabel in Brasilien entdeckt
Paläontologen aus Brasilien gelang ein Sensationsfund. Im Grabungszeitraum von 2011 bis 2014 wurde das Fossil während einer Ausgrabung im brasilianischen Bundesstaat Paraná entdeckt. Bei den versteinerten Überresten handelt es sich um einen recht ungewöhnlich Dinosaurier. Man rechnet diese Spezies zu den Theropoden. Bei Theropoden handelt es sich um eine Gruppe innerhalb der Dinosaurier, welche sich auf zwei Beinen fortbewegte und zu einem großen Teil aus fleischfressenden Vertretern bestand. Unter ihnen befanden sich die mit am größten landlebenden Raubtiere. Der wohl berühmteste Vertreter, Tyrannosaurus Rex, sollte den meisten vertraut sein. Das erst im letzten Jahrzehnt gefundene Tier wurde von den Wissenschaftlern auf Berthasaurus leopoldinae getauft. Der Name ist an die 1976 verstorbene brasilianische Wissenschaftlerin Bertha Lutz und die im 19. Jahrhundert lebende brasilianische Kaiserin und Förderin Maria Leopoldina angelehnt. Berthasaurus leopoldinae war nur rund einen Meter lang. Was ihn aber besonders macht ist sein Maul. Im Gegensatz zu den misten anderen Theropoden, welche ein mit scharfen Zähnen bestücktes Maul hatten, besaß Berthasaurus allen Anscheines nach einen Schnabel. Aus seiner außergewöhnlichen Kopfform lässt sich von den Wissenschaftlern ableiten, dass es sich bei dem Tier vermutlich um einen Allesfresser gehandelt haben muss. Die Wahrscheinlichkeit, dass es auch Fleisch gefressen hat kann von den Wissenschaftlern nicht ausgeschlossen werden. Schließlich gibt es auch heutzutage Vögel welche sich trotz ihres Schnabels von Fleisch ernähren. Ob der vor 70 bis 80 Millionen Jahren lebende Theropode jedoch ein Vorgänger der modernen Vögel ist bleibt fraglich. Diese spalteten sich nämlich schon vor rund 150 Millionen Jahren aus den flugunfähigen Theropoden ab. Das Tier stellt in der paläontologischen Geschichte Brasiliens einen der vollständigsten Dinosaurierfunde aus der Kreidezeit dar. Quelle: ttps://www.derstandard.at/story/2000131274387/ungewoehnlicher-mini-dinosaurier-mit-schnabel-entdeck
Die Supervulkane des Mars
Schon seit geraumer Zeit vermuten Geologen auf dem Mars einen neuen Vulkanismus-Typ. Während schon seit längerer Zeit Schildvulkane wie der Olympus Mons erforscht werden, soll nun auch eine andere Art von Vulkanismus auf dem Mars entdeckt worden sein. Hierbei handelt es sich um im Untergrund verborgene Supervulkane. Erste Hinweise darauf gab es in der nördlich gelegenen Region Arabia Terra. Die dort aufzufindenden großen Krater bilden sieben weitestgehend runde Senken, welche einen Durchmesser von bis zu 100 Kilometer haben können. Während am Anfang der Forschung noch daran gedacht wurde, dass es sich hierbei um Einschlagskrater handeln könnte, wiesen immer mehr Details im Laufe der Zeit auf Vulkanismus als Ursprung hin. Vermutlich handelt es sich bei diesem Formationen, um die eingestürzten Calderen von Supervulkanen. Als Anführung für ihre Vermutung nutzen die Wissenschaftler die in der Region vorkommenden Ascheschichten. Diese Schichten sinken in ihrer Mächtigkeit von einem Kilometer, in 250 Kilometer Entfernung vom Vulkan, auf zumindest 100 m in ungefähr 3.400 Kilometern Entfernung. Aus diesen Daten lässt sich ein Auswurf von 7,5 bis 15 Millionen Kubikkilometer Asche und diversem anderen Vulkanmaterial errechnen. Die Ausbrüche fanden wahrscheinlich noch in der jungen Phase des Mars statt. Die geförderte Magma dürfte in der Menge, der des Olympus Mons entsprechen. Um einen Vergleich zu Erde zu ziehen, könnte man die Sibirischen Trapps betrachten, welche aufgrund der Flutbasalt-Eruptionen vor rund 250 Millionen Jahren entstanden sinf. Von diesem Event ist heute noch Vulkanmaterial von 1,7 Millionen Kubikkilometer erhalten. Die freigesetzten Gase, welche durch die vielen Male der Explosionen dieser Vulkane ausgeschleudert wurden, könnten sogar einen entscheidenden Effekt auf das Klima des Mars gehabt haben. Quelle: doi: 10.1029/2021GL094109

Unbekannter gepanzerter Gigant des Kambriums
Paläontologen haben eine neue Art im Burgess-Schiefer, einer weltberühmten Fossillagerstätte, welche sich in den Rocky Mountains von Kanada befindet, erforscht. Es handelt sich bei den zwölf vorhandenen Fossilen um Überreste von Titanokorys gainesi. Dieser Meeresbewohner misst rund einen halben Meter Körperlänge. Er entstammt der Zeit des mittleren Kambrium (ca. 500 Millionen Jahre). Bei dem urzeitlichen Räuber handelt es sich um einen Gliederfüßer, welcher der Ordnung der bereits ausgestorbenen Radionten zugeordnet werden kann. Neben seiner beachtlichen Größe von rund 50 Zentimetern ist auch sein ausgeprägter langer Kopfpanzer ein Augenmerk für die Wissenschaftler. Dieser bedeckte das Tier nämlich zu ca. 75 %. Da er den Radionten zugeordnet wird, hatte wahrscheinlich auch ein rundliches Maul, welches rundum mit Zähnen bestückt war. Zwei Fangarme halfen den Tieren vermutlich dabei ihre Beute zu fangen und schließlich in genau dieses Maul einzuführen. Ähnlich zu den heutigen Gliederfüßern besaß auch Titanokorys gainesi bereits Facettenaugen. Es ist aufgrund seines Auftretens und seiner Körpermerkmale davon auszugehen, dass sein bevorzugtes Habitat der Meeresboden war. Verhältnismäßig zur heutigen Zeit scheint seine Größe zwar eher mäßig auszufallen, jedoch ist das Tier für kambrische Verhältnisse schon ein großes Tier. Nur wenige Tiere, wie die Gattung Anomalocaris, welche derselben Ordnung angehören, konnten mit einer Körperlänge von 60 bis 100 Zentimetern nochmal etwas größer werden. Link: https://www.spektrum.de/news/burgess-schiefer-gepanzerter-gigant-aus-dem-kambrium/1920835
Pyrit „Katzengold“ enthält doch echtes Gold
Das Mineral Pyrit, welches einigen Sammler, Experten aber auch fachfremden Leuten als „Katzengold“ bekannt sein sollte, wurde bereits vor einigen Jahrhunderten von Händlern als echtes Gold verkauft. Zwar wusste zum damaligen Zeitpunkt kaum einer, dass es sich hierbei nicht um echtes Gold handelt, heutzutage lassen sich die Mineralien jedoch aufgrund einfacher Faktoren, wie der Strichfarbe oder auch das stark unterschiedliche Gewicht unterscheiden. Grund für die rege Nachfrage war, dass Gold damals noch mehr als heute, als Prestigeobjekt galt, welches hauptsächlich den Reichen und Adeligen in Form von Schmuck vorbehalten war. Das einzige wirkliche Gold, welches im Pyrit nachgewiesen werden konnte, war neben dem Element Kupfer lediglich in Form von Nano-Partikeln vorhanden. Jedoch fanden Forscher an der australischen Universität Perth erstaunliches. In den untersuchten Pyriten lagen Kristalldefekte vor in denen echtes Gold vorkommt. Zwar ist die vorhandene Menge an Gold immer noch niedrig, allerdings wurde hier eine Mengengrenze überschritten, die die Industrie aufmerksam gemacht hat. Das hier vorhandene Gold ist zwar wenig im Verhältnis zum Pyrit, allerdings ist Pyrit so massenweise vorhanden, dass sich dieser als zukünftige Gold- oder auch evtl. Kupferquelle eignet. Mit einer selektiven Auslaugung, also einer Trennung durch Flüssigkeit, ist eine recht simple Differenzierung der beiden Materialien möglich. Das Katzengold oder auch Narrengold macht seinem Namen somit doch noch alle Ehre. Quelle: Doi: 10.1130/G49028.1
Moorbrände setzen weniger klimaschädliche Gase frei als gedacht
In den nördlichen Breiten kam es in den letzten Jahren aufgrund des fortschreitenden Klimawandels, immer öfter zu Großbränden in Mooren. Im Regelfall geht damit eine große Freisetzung von Kohlenstoffdioxid in die Luft einher. Teile dieser Biomasse lösen sich allerdings nicht in Luft auf, sondern bleiben unter Luftabschluss verkohlt zurück. Forscher der Universität Tübingen haben in Zusammenarbeit mit Kollegen der der Cornell University in den USA neue Entdeckungen gemacht. Sie fanden heraus, dass durch diese verkohlten Torflandschaften langfristig 13 bis 24 Prozent weniger Methan in die Atmosphäre freigelassen wird. Zwar gelten Moore als gute CO2-Speicher, jedoch haben sie genau den gegenteiligen Effekt, bei ihrer Verbrennung. Um dies besser zu untersuchen, haben die Forscher Proben von Moorböden und verkohlter Biomasse erforscht. Hierbei wurden zwei wichtige Erkenntnisse erlangt. Zum einen bindet die verbrannte Biomasse den Kohlenstoff besser, wodurch er nicht so gefährlich ist. Außerdem nimmt die verkohlte Biomasse mehr Elektronen auf, welche die Bakterienpopulation steigen lässt, Oxidationsprozesse anregen und somit die Methanproduzenten zurückdrängen. Allerdings ist diese Nachricht nur bedingt gut. Trotz alle dem setzen Moorbrände weiter viele Treibhausgase wie CO2 frei. Allerdings sollten die hier gewonnen Erkenntnisse für die zukünftigen Klimamodelle berücksichtigt werden. Quelle: https://doi.org/10.1038/s41467-021-24350-y
Gebrauch von Steinwerkzeugen: Schimpansen leben vor der Steinzeit
 Eine Studie des Zoos in der norwegischen Stadt Kristansand und das Chimfunshi Wildlife Orphanage, eine Schutzstation in Sambia, zeigten bereits vor einigen Jahren, dass es Schimpansen nicht möglich sei, spontan scharfkantige Steinwerkzeuge herzustellen oder sie gar zu nutzen, wenn sie ihnen vorgelegt worden sind. Unter der Leitung von Dr. Claudio Teenie, dem Leiter des Projekts STONECULT an der Universität Tübingen, wurde das Experiment von Dr. Elisa Bandini und Dr. Alba Motes-Rodrigo durchgeführt. Das Benutzen selbst erstellter scharfer Werkzeuge ist vom Menschen seit rund 2,6 Millionen Jahren bekannt. Bisher konnten jedoch lediglich Erfolge erzielt werden, wenn die Menschenaffen kultiviert, also vom Menschen aufgezogen und trainiert und man ihnen die Herstellung und Nutzung solcher Werkezeuge nähergebracht hat. In der neuen durchgeführten Studie gab man untrainierten Schimpansen zwei verschiedene verschlossene Behälter. Beide hatten, durch eine Plexiglasscheibe ersichtlich, Futter als Belohnung inne. Als Material wurde den Tieren hierbei ein Steinkern und Hammersteine zur Verfügung gestellt. Trotz dessen, dass die Tiere realisierten, dass es sich um Futter in den Behältnissen handelte, wurde kein Versuch ihrerseits unternommen, Werkzeuge in irgendeiner Form sinnvoll zu nutzen. Die Forscher nehmen an, dass das gewünschte Ergebnis nur dann erfolgt wäre, wenn die Tiere es sich hätten abgucken können. Da sich die Linie der Menschenaffen und Menschen vor rund 7 Millionen Jahren aufgespalten hat, kann daraus geschlussfolgert werden, dass die Schimpansen vom Können her noch vor der Steinzeit stecken und dass sich die notwendigen Fähigkeiten, um solche Werkzeuge bedienen zu können, erst im Laufe der menschlichen Evolution herauskristallisiert haben. Quelle: https://open-research-europe.ec.europa.eu/articles/1-20/v2
Santorin-Vulkan wird durch Meerwasser beruhigt
Die Inseln der griechischen Sanatorin-Gruppe befinden sich rund 120 Kilometer nördlich der Insel Kreta. Dieses Archipel dient vielen Touristen als Urlaubsort. In der Mitte dieser Inselgruppe befindet sich eine Caldera, also eine eingestürzte Magmakammer. Sie gehört zu einem bis heute aktiven Vulkan. Forscher gehen nun davon aus, dass die Ausbrüche des Vulkans in den letzten 360.000 Jahren maßgeblich durch den Meeresspiegel beeinflusst worden sind. Hierzu erforschten Wissenschaftler aus England die aus sedimentären Ablagerungen und historischen Aufzeichnungen hervorgegangenen Vulkanausbrüche und ihren Bezug zu dem in den letzten 360.000 Jahren schwankenden Meeresspiegel. Hierbei konnten 208 der 211 Ausbrüche Phasen zugerechnet werden, in denen ein durch die vergangene Eiszeit ein eher niedriger Meeresspiegele dominierte. Hier lässt sich ein gewisses Bild durch die Forscher erkenne. Die in 4 Kilometern Tiefe liegende Magmakammer scheint, durch die vom Meerwasser herrschende Auflast kontrolliert zu werden. Sinkt der Meeresspiegle ab und der Druck auf die Kammer lässt nach, können sich Risse bilden, welche das Magma nach oben an die Erdoberfläche treiben. Ein 40 Meter niedrigerer Meeresspiegel würde laut neuesten Berechnungen bereits die Anzahl der Vulkanausbrüche fördern. Während der Eiszeit sank der Wasserspeigel des Mittelmeeres zeitweise um 110 Meter ab. Dies korrelierte mit einem besonderes starken Ausbruchverhalten. Auch wenn der Klimawandel eher einen Meeresspiegelanstieg fördert, lassen sich gewaltige und stark explosive Ausbrüche in Zukunft wahrscheinlich trotzdem nicht verhindern. Obwohl dem Vulkan bereits seit 10 Jahren eine neuer Ausbruch nachgesagt wird, ist bis heute zum Glück noch nichts geschehen. Da sich 57% der Vulkane in Meeren oder an küstennahen Gebieten befinden, kann diese Erkenntnis für zukünftige Ereignisse genutzt werden.
Link:https://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Meerwasser_zaehmt_Santorin_Vulkan1771015590901.html Doi: https://doi.org/10.1038/s41561-021-00783-4
Neues Grundwasservorkommen unter dem Meeresboden vor Malta entdeckt
Grundwasservorkommen halten sich in einigen Regionen der Erde aufgrund von z.B. geringen Niederschlagsmengen in Grenzen. Daher wird immer nach neuen Quellen gesucht. Bereits seit einiger Zeit sind submarine Grundwasservorkommen, wie die von der Ostküste der USA, bekannt. Nun wurde von einem Forschungsteam vor der Küste Maltas ein neues submarines Süßwasservorkommen entdeckt. Anomale Leitfähigkeitswerte in 100 bis 200 Meter unterhalb des Meeresgrundes weisen auf eine Kalksteinschicht hin. Diese Schicht besitzt eine Mächtigkeit von mehr als 60 Metern und hat in ihren Poren, entgegen der ersten Annahmen, kein Salzwasser, sondern Brack- oder Süßwasser gespeichert. Da keine direkte Verbindung zwischen dem Grundwasser von Malta und dem in der Kalksteinschicht befindlichen Wasser hergestellt werden konnte, wurde eine andere Theorie zur Entstehung hergeleitet. Wahrscheinlich sammelte sich das Wasser durch Regenergüsse im Gestein. Vor rund 20.000 Jahren befand sich die Gesteinsschicht nämlich noch über dem Meeresspeigel. Dieser war zum damaligen Zeitpunkt aufgrund der vorherrschenden Eiszeit deutlich tiefer als heute. Solche Quellen werden als zukünftige Wasserressource diskutiert. Im Fall von Malta, würde sich laut Expertenmeinung eine Abtragung sogar in gewisser Weise lohnen, auch wenn diese Art des Wasserentzugs nicht nachhaltig wäre. Link: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/geologie/grundwasservorkommen-vor-malta-unter-dem-meeresboden-entdeckt-13375265 Doi: 10.1029/2020GL091909

Verzierte Knochen von Neandertalern aus dem Harz sind mehr als 50.000 Jahre alt
Seit den ersten fossilen Überresten der Neandertalers, welche Anfang des 19. Jahrhunderts gefunden wurden, nahmen Wissenschaftler an, dass es sich schlicht um primitive Vormenschen handele. Neue Funde aus dem Harz steuern dieser Aussage jedoch entgegen. Während die Herstellung effektiver Waffen und Werkzeuge schon lange beim Neandertaler bekannt sind, wurde ihnen andere geistige Fähigkeiten weitestgehend abgesprochen. Im Jahr 2019 jedoch, gelang es Forschern eine Kulturschicht im Eingangsbereich der im Harz befindlichen Einhornhöhle zu finden. Bei dem Sensationsfund dieser Bergung handelt es sich um einen Fußknochen. Dieser Knochen gehörte einst zu einem Riesenhirsch (Megaloceros giganteus). Dies allein ist jedoch nicht das Besondere. Einzigartig ist das aus sechs Kerben bestehende, winkelartige Muster, welches auf dem Knochen eingeritzt wurde. Vermutlich wurde sich für ein solches Tier entschieden, da es aufgrund seiner riesigen Geweihschaufel sehr eindrucksvoll wirkt. Forscher machten sich die Mühe anhand von Rinderknochen nachzustellen, welchen Arbeitsaufwand für ein solches ”Kunstwerk” nötig war. Der Knochen musste scheinbar zuerst einmal gekocht und anschließend rund 1,5 Stunden bearbeitet werden. Mit Hilfe der Radiokarbonmethode konnten die Knochen auf über 51.000 Jahre datiert werden. Die ist somit das erste von Neandertalern verzierte Objekt, welches verlässlich datiert werden konnte. Die einzigen Funde aus dieser Richtung stammen aus Frankreich und sind auf ca. 4000 Jahre datiert. Hierbei handelt es sich jedoch wahrscheinlich um Nachahmungen des Neandertalers vom modernen Menschen. Dieser Fund jedoch zeigt, dass der Neandertaler, scheinbar früher als der Homo sapiens im Verbreitungsraum von Europe, in der Lage war kreativ zu denken. Die Funde der Einhornhöhle stellen aufgrund ihres Erhaltungszustandes generell ein gutes Klima- und Umweltarchiv da. Link: https://www.myscience.de/news/2021/neandertaler_im_harz_verzierte_knochen_bereits_vor_mehr_als_50_000_jahren-2021-FUB