Geowissenschaftliches Zentrum

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Das Kolloquium findet während der Vorlesungszeit jeweils mittwochs zwischen 14:15 und 15:30 Uhr statt. Die Kolloquiumsvorträge werden im Terminkalender angekündigt.

Kontakt: Dr. Philipp Sacher

Tag der offenen Sammlungen am Sonntag, 20. Oktober 2024 (2024-10-17, DB)

Spektakuläre Restaurierungen erleben oder Meteorite erkennen, Fälschungen entdecken oder physikalische Experimente ausprobieren: Am Tag der offenen Sammlungen haben Besucherinnen und Besucher die Chance, hinter die Kulissen der Universität Göttingen zu schauen. Das Forum Wissen und neun Sammlungen öffnen von 11 bis 17 Uhr ihre Türen.

„Das ist eine tolle Gelegenheit, die geballte Vielfalt der wissenschaftlichen Sammlungen an einem einzigen Tag erleben zu können: von den Sammlungen der Anthropologie, über die Sammlung von Algenkulturen bis hin zu den Nutztierwissenschaften“, so Dr. Sandra Potsch, Leiterin des Wissensmuseums. Viele der Sammlungen sind öffentlich nicht zugänglich, sie können nur am Tag der offenen Sammlungen besucht werden. Da dieser auf den Europäischen Tag der Restaurierung fällt, liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Tätigkeit der Restauratorinnen – es sind tatsächlich nur Frauen an der Universität Göttingen. Sie geben Einblicke in ihr Arbeitsfeld: Wie können Objekte über Jahrhunderte hinweg erhalten und bewahrt werden? Welche Bedingungen brauchen sie dafür? Wie wirkt sich das auf die Gestaltung der Ausstellungen aus?

Neben Führungen, Vorträgen, Workshops stehen auch viele Mitmach-Aktionen für die gesamte Familie auf dem Programm. Für einige dieser Angebote wird um Anmeldung gebeten. Weitere Informationen und der Link zur Anmeldung hier.

Das Geheimnis der Amethyst-Gesteinsformationen von Uruguay (2024-10-01, DB)

Amethyst ist eine violette Quarzart, die seit vielen Jahrhunderten als Edelstein verwendet wird und im Norden Uruguays eine wichtige wirtschaftliche Ressource darstellt. Geoden sind hohle Gesteinsformationen, in deren Innerem sich häufig Quarzkristalle befinden. Amethyst-Geoden in Uruguay finden sich in erkalteten Lavaströmen, die aus dem Auseinanderbrechen des Superkontinents Gondwana vor etwa 134 Millionen Jahren stammen. Ihre Entstehung ist jedoch ein Rätsel geblieben. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen untersuchte die Minerale nun mit modernsten Techniken. Die Forschenden fanden heraus, dass sich die Amethyst-Geoden bei unerwartet niedrigen Kristallisationstemperaturen von nur 15 bis 60 Grad Celsius bildeten. Zusammen mit weiteren Ergebnissen konnte das Team ein neues Modell vorschlagen, um die Entstehung der Amethyst-Geoden zu erklären. Die Forschungsergebnisse sind in der Zeitschrift Mineralium Deposita erschienen.

Die Forschenden arbeiteten im Bezirk Los Catalanes in Uruguay, wo seit über 150 Jahren Amethyst abgebaut wird. Dieses Gebiet ist bekannt für die tiefviolette Farbe und die hohe Qualität seiner Edelsteine sowie für die imposanten Riesengeoden, die manchmal einen Durchmesser von mehr als fünf Metern haben. Die International Union of Geological Sciences zählt die Ablagerungen zu den 100 wichtigsten geologischen Kulturerbestätten der Welt. Weil bislang wenig über die Entstehung dieser Geoden bekannt war, ist ihre Exploration oft auf die Erfahrung der örtlichen Bergleute angewiesen. Um dieses Problem zu lösen, führten die Forschenden umfangreiche geologische Untersuchungen in mehr als 30 aktiven Minen durch und analysierten die Mineralien der Geoden, das in den Geoden enthaltene Wasser und das Grundwasser. Mithilfe von Mikrothermometrie von Fluideinschlüsse und von Sauerstoffisotopen-Verhältnissen fand das Team Wichtiges über die Entstehung der Geoden heraus: Die Amethyst-Geoden bildeten sich bei unerwartet niedrigen Kristallisationstemperaturen und die mineralisierenden Flüssigkeiten wiesen niedrige Salzgehalte und Isotopensignaturen auf, die mit Wasser aus dem natürlichen Wetterkreislauf übereinstimmten, das wahrscheinlich aus Grundwasser in nahegelegenen Felsen stammt.

„Dank der Präzision dieser neuen Techniken konnten wir die Temperatur und die Zusammensetzung der mineralisierenden Flüssigkeiten zuverlässig abschätzen“, so Fiorella Arduin Rode, Erstautorin und Doktorandin am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen. „Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass diese Amethyste bei niedrigen Temperaturen aus grundwasserähnlichen Flüssigkeiten kristallisiert sind.“ Die Studie schlägt ein Modell vor, in dem mineralische Phasen wie Amethyste in bereits bestehenden vulkanischen Hohlräumen in Basalt kristallisieren, was durch regionale Temperaturschwankungen in der Erdkruste beeinflusst wird. Arduin Rode fügt hinzu: „Um zu entschlüsseln, wie Amethyste entstehen, sind Bedingungen wie die Temperatur und die Zusammensetzung der mineralisierenden Flüssigkeiten sowie die Kieselsäurequelle, der Zeitpunkt der Mineralisierung und die Beziehung zu den Wirtsgesteinen wichtige Faktoren. Dies könnte die Erkundungsmethoden erheblich verbessern und in Zukunft zu nachhaltigen Abbaustrategien führen.“

Bilder: (L) Fiorella Arduin Rode von der Universität Göttingen im Bergbaugebiet Los Catalanes im Norden Uruguays. Zusammen mit der Region Ametista do Sul im Süden Brasiliens sind diese Gebiete die weltweit führenden Bergbaureviere für Edelsteine, die aus vulkanischer Lava gewonnen werden, wie zum Beispiel Amethyst- und Achat-Geoden. (R) Eine Amethystgeode aus den Los Catalanes wurde zur Vorbereitung auf den Verkauf bearbeitet. (F. Arduin-Rode).

Arduin-Rode, F., Sosa, G., van den Kerkhof, A., Krüger, Y., Bajnai, D., Pack, A., Di Rocco, T., Oyhantçabal, P., Wemmer, K., Herwartz, D., Klipsch, S., Wiegand, B., Siegesmund, S., & Hueck, M. (2024). World-class amethyst-agate geodes from Los Catalanes, Uruguay: Genetic implications from fluid inclusions and stable isotopes. Mineralium Deposita. 10.1007/s00126-024-01310-2

Eisen-Schwefel-Minerale zeugen vom frühesten Leben auf der Erde (2024-05-21, DB)

Bestimmte Minerale in heißen Quellen der Tiefsee könnten auf bakterielle Aktivitäten vor Milliarden von Jahren hinweisen, was entscheidend für das Verständnis der Entstehung des Lebens ist. Das haben die Universitäten Tübingen und Göttingen herausgefunden, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht wurden. Heiße Quellen existieren seit mindestens 3,77 Milliarden Jahren und könnten auch auf anderen Himmelskörpern unseres Sonnensystems Leben ermöglichen, da die extremen Bedingungen dieser Systeme als Entstehungsort der ersten organischen Stoffe und Lebewesen gelten.

„Um zu verstehen, wie das Leben entstanden ist, wollen wir die Evolution von Mikroorganismen über Jahrmilliarden zurückverfolgen“, erklärt Doktorand Eric Runge. Forscher suchen in den ältesten Gesteinen der Erde nach Biosignaturen, Spuren von Leben, wobei besonders Pyrit in charakteristischer Kugelform vielversprechend ist. „Pyrit in Himbeerstruktur entsteht nur, wenn Magnetit durch Eisen reduzierende Bakterien gebildet wurde“, sagt Prof. Dr. Andreas Kappler (Universität Tübingen). Experimente zeigen, dass sich die Kristallformen von biologisch und nicht-biologisch entstandenem Pyrit deutlich unterscheiden.

Die Untersuchung von Biosignaturen hat auch Relevanz für die Suche nach Leben auf anderen Planeten. „Heiße Quellen, ähnlich denen in unserer Tiefsee, könnten auch auf dem Saturnmond Enceladus existieren“, sagt Prof. Dr. Jan-Peter Duda. Solche Studien liefern Grundlagen, um mögliche Spuren außerirdischen Lebens zu erkennen.

Bilder: ‘Schwarze Raucher‘, heiße Quellen in der Tiefsee, stoßen vulkanisch erhitzte Fluide aus, die reich an gelösten Metallen und Schwefel sind. Diese Umgebungen sind Oasen mikrobieller Aktivität in der Tiefsee (MARUM).

Runge, E., Mansor, M., Chiu, T. H., Shuster, J., Fischer, S., Kappler, A., & Duda, J.-P. (2024). Hydrothermal sulfidation of biogenic magnetite produces framboid-like pyrite. Communications Earth & Environment, 5(1), 252. 10.1038/s43247-024-01400-z

Hochaufgelöste Einblicke in 3,5 Milliarden Jahre alte Biomasse (2024-02-21, DB)

Um etwas über die ersten Organismen auf unserem Planeten zu erfahren, müssen Forschende die Gesteine der frühen Erde analysieren. Diese sind weltweit nur an wenigen Orten an der Oberfläche zu finden. Das Pilbara-Kraton im Westen Australiens ist eine dieser seltenen Fundstellen: Hier treten rund 3,5 Milliarden Jahre alte Gesteine zutage, die Spuren der damals lebenden Mikroorganismen enthalten. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen liefert nun neue Erkenntnisse zur Bildung und Zusammensetzung dieser uralten Biomasse und gibt so einen Einblick in die frühesten Ökosysteme der Erde.

Mit hochauflösenden Techniken wie der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und der Röntgen-Nahkanten-Absorptions-Spektroskopie (NEXAFS) untersuchten die Forschenden kohlenstoffhaltige Partikel, die in Gesteinen aus Baryt zu finden sind. So konnten sie wichtige Informationen über die Struktur der mikroskopisch kleinen Partikel gewinnen und zeigen, dass sie biologischen Ursprungs sind. Es ist wahrscheinlich, dass die Partikel damals im Wasserkörper eines vulkanischen Kraterkessels (Caldera) sedimentierten. Daneben wurde ein Teil offenbar im Untergrund des Vulkansystems durch hydrothermale Wässer transportiert und verändert. Das weist auf eine turbulente Ablagerungsgeschichte hin. Aus der Analyse verschiedener Kohlenstoff-Isotope schlossen die Forschenden außerdem, dass im Umfeld der vulkanischen Aktivität bereits unterschiedliche Arten von Mikroorganismen lebten, ähnlich wie heute an isländischen Geysiren oder an heißen Quellen im Yellowstone-Nationalpark.

Die Studie gibt nicht nur Aufschluss über die Vergangenheit der Erde, sondern ist auch in methodischer Hinsicht interessant. Erstautorin Lena Weimann vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen erklärt: „Für uns war es sehr spannend, verschiedene hochauflösende Techniken zu kombinieren und daraus Zusammenhänge zur Herkunft und Ablagerungsgeschichte organischer Partikel abzuleiten. Wie unsere Erkenntnisse zeigen, können so selbst aus extrem altem Material noch ursprüngliche Signale der ersten Organismen gewonnen werden."

Bilder: (L) Frei an der Oberfläche liegendes Gestein des Pilbara-Kratons: unten graues Baryt-Gestein, oben durch Oxidation rötlich gefärbte Stromatolithen. (R) Lena Weimann im Labor (J.-P. Duda & G. Hundertmark).

Weimann, L., Reinhardt, M., Duda, J.-P., Mißbach-Karmrodt, H., Drake, H., Schönig, J., Holburg, J., Andreas, L. B., Reitner, J., Whitehouse, M. J., & Thiel, V. (2024). Carbonaceous matter in ∼3.5 Ga black bedded barite from the Dresser Formation (Pilbara Craton, Western Australia) – Insights into organic cycling on the juvenile Earth. Precambrian Research, 403, 107321. 10.1016/j.precamres.2024.107321

Einweihung des neuen Gerätezentrum GoeLEM (2024-02-21, DB)

Die Fakultät für Geowissenschaften und Geographie ist ausgewiesen für ihre Expertise und hervorragende analytische Ausstattung, die von vielen Wissenschaftler*innen der Universität Göttingen und darüber hinaus genutzt wird. Das Geowissenschaftliche Zentrum der Universität Göttingen hat in den vergangenen drei Jahren ein modernes infrastrukturelles Gerätezentrum für Licht- und Elektronenmikroskopie aufgebaut. Die Einheit umfasst eine Elektronenstrahlmikrosonde, ein hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop und weitere Elektronen- und Lichtmikroskope. Neben den bildgebenden Verfahren und der Elektronenbeugung liegt der Schwerpunkt der methodischen Anwendung auf der quantitativen Mikrobereichsanalyse, sowohl von natürlichen Proben wie zum Beispiel Mineralen als auch modernen Werkstoffen.

Das Gerätezentrum bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fakultäten analytische Möglichkeiten zur hochauflösenden Charakterisierung von Materialien und deren chemischen Eigenschaften bis in den Sub-Nanometer-Bereich. Die Gesamtkosten lagen bei etwa drei Millionen Euro, das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur die Investition mit rund 1,2 Millionen Euro unterstützte.

Die Installation des letzten Gerätes, ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop, ist nun abgeschlossen. Damit ist das Goettingen Laboratory for correlative Electron and light Microscopy (GoeLEM) komplett und kann in Betrieb genommen werden. Das gilt es zu feiern!

Aus diesem Grund fand am 7. Februar ein Festkolloquium statt. Metin Tolan (Präsident der Georg-August-Universität), MD Rüdiger Eichel (Leiter der Abteilung Forschung, Innovation, Europa des MWK), Prof. Dr. Christoph Dittrich (Dekan der Fakultät für Geowissenschaften und Geographie) und Prof. Dr. Andreas Pack (Direktor des Geowissenschaftlichen Zentrums) gaben Grußworte. Zum Schluss hielt Prof. Dr. Thomas Müller den Festvortrag: „GoeLEM – Visionen, Perspektiven und Möglichkeiten der korrelativen elektronenoptischen Analytik“. Die lokale Zeitung "Göttinger Tageblatt" hat über die Veranstaltung berichtet.

Internationales Symposium über Quarz und Glas findet in Göttingen statt (2024-01-22, DB)

Das QUARTZ-2024-Symposium möchte Geowissenschaftler, Mineralogen, Petrologen, Materialwissenschaftler, Sedimentologen sowie Wirtschafts- und Bergbaugeologen und Verarbeitungsingenieure mit besonderem Interesse an Quarz und anderen Silikatformen wie Chert und Glas zusammenzubringen. Präsentiert und diskutiert werden die neuesten Ergebnisse aus einem breiten Spektrum laufender Quarzforschung. Aufgrund der besonderen wirtschaftlichen Bedeutung in Deutschland, betonen wir die Bedeutung sowie die ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit von Quarz als Rohstoff für die Glasproduktion. Eine Podiumsdiskussion im Rahmen des Symposiums wird sich diesem Thema widmen und geowissenschaftliche sowie materialwissenschaftliche Aspekte verbinden.

Anmeldung und weitere Infos
quartz2024

Forschungsteam untersucht einzigartige Fasern und Evolution der Tiere (2023-12-14, DB)

Zebra- und Quaggamuscheln, die zu den Dreikantmuscheln gehören, sind in Westeuropa und Nordamerika weit verbreitet. Die invasiven Süßwasserarten sind eine Gefahr für die Ökosysteme, denn sie konkurrieren mit heimischen Arten um knappe Ressourcen. Auch ihr Hang zum Biofouling macht die Muscheln lästig: Mit Fäden aus einem Sekret namens Byssus haften sie sich unter Wasser hartnäckig an Oberflächen und blockieren so zum Beispiel Einlässe von Wasseraufbereitungsanlagen und Kraftwerken. Prägend für die Evolution der zu den schädlichsten Arten zählenden Muscheln war ein seltenes genetisches Ereignis vor über zwölf Millionen Jahren. Das haben Forschende unter der Leitung der McGill University (Kanada) und der Universität Göttingen herausgefunden. Ihre Studie zeigt auch, wie die seidenähnlichen Fasern der Muscheln die Produktion nachhaltiger Materialien bereichern können. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PNAS erschienen.

Für ihre Studie sammelten die Forschenden Material von Zebra- und Quaggamuscheln in Deutschland und Kanada. An der McGill University bestimmten sie mit verschiedenen Techniken die Eigenschaften des Byssusfadens, um zu verstehen, wie das biologische Material das widerstandsfähige Festhalten der Muscheln an nahezu jeder Oberfläche ermöglicht. Die Forschenden der Universität Göttingen identifizierten und sequenzierten ein Gen, das ein Protein des Byssusfadens kodiert. Das Protein stellt die seidenen Fasern her, die für den Byssusfaden typisch sind. Sie modellierten die Struktur und klärten mit Analysen die Evolution des Proteins auf. Prof. Dr. Daniel J. Jackson aus der Abteilung Geobiologie der Universität Göttingen war an den Untersuchungen beteiligt. Er beobachtete Dreikantmuscheln in der Northeimer Seenplatte und sagt: „Es war schockierend zu sehen, wie zahlreich Zebra- und Quaggamuscheln dort vorkommen. Das zeigt, wie invasiv sie sind und wie sie Lebensräume vollständig dominieren.“

Dass die Dreikantmuscheln so widerstandsfähig und erfolgreich sind, führten die Forschenden erstmals auf ein bisher nicht dokumentiertes evolutionäres Ereignis zurück. Jackson erklärt: „Es ist wahrscheinlich, dass vor mehr als zwölf Millionen Jahren ein einzelnes Bakterium fremdes genetisches Material in eine einzige Muschel einschleuste und ihren Nachkommen dadurch die Fähigkeit verlieh, die Fasern herzustellen. Dieser horizontale Gentransfer hat, angesichts der entscheidenden Rolle der Fasern beim Anhaften der Muscheln, deren globale Ausbreitung maßgeblich vorangetrieben.“ Die neuen Erkenntnisse steigern das Verständnis der invasiven Dreikantmuscheln mit ihren Mechanismen des Biofoulings und können Lösungsansätze zur Bewältigung der ökologischen und wirtschaftlichen Schäden bieten.

Die Forschungsarbeit kann darüber hinaus die Entwicklung nachhaltiger Materialien inspirieren. Die Forschenden fanden heraus, dass die Bausteine der Fasern riesige Coiled-Coil-Proteine sind – die größten, die je gefunden wurden. Diese Proteine, die strukturell denen im menschlichen Haar ähneln, verwandeln sich in seidenähnliche Beta-Kristalle, wenn die Muschel die Faser während ihrer Bildung streckt. Diese Methode der Faserbildung kann die biotechnologische Produktion nachhaltiger Fasern erleichtern, denn sie ist deutlich einfacher als die Herstellung von Spinnenseide, auf die sich diese Branche bisher stützt. Prof. Dr. Matthew Harrington von der McGill University erklärt: „Die Fasern der Dreikantmuscheln, die strukturell der Spinnenseide ähneln, können die Entwicklung robuster Polymerfasern inspirieren und zu haltbaren Materialien für Textilien und technische Kunststoffe beitragen.“

Bild: Morphologie der Dreissenid-Byssus. Abbildung aus dem Manuskript.

Simmons, M., Horbelt, N., Sverko, T., Scoppola, E., Jackson, D. J., Harrington, M. J. (2023) Invasive mussels fashion silk-like byssus via mechanical processing of massive horizontally acquired coiled coils, PNAS, 120, e23119011, 10.1073/pnas.2311901120

Titelseite von Geochemical Perspective Letters präsentiert Studie von Studenten aus Göttinger Geobiologie Team (2023-08-29, DB)

Herzlichen Glückwunsch an Jorinel Manuel Domingos, einen MSc-Studenten und wertvolles Mitglied der Göttinger Geobiology Group. Seine Publikation als Erstautor über Pyritwachstum hat es auf die Titelseite des renommierten Journals Geochemical Perspective Letters geschafft.

J.M. Domingos, E. Runge, C. Dreher, T.-H. Chiu, J. Shuster, S. Fischer, A. Kappler, J.-P. Duda, J. Xu, and M. Mansor (2023): Inferred pyrite growth via the particle attachment pathway in the presence of trace metals. Geochemical Perspective Letters, 26, 14-19, 10.7185/geochemlet.2318

Bild: Titelseite von Band 27 der Geochemical Perspective Letters. Falschfarbenbild von laborgefertigten Pyritkristallen mit unterschiedlichen Größen und Morphologien. Die Farben spiegeln verschiedene angenommene Wachstumsstadien wider: von den grün/blauen Mikroframboiden über gelbe oktaedrische Kristalle bis hin zu roten Pyrit "Rosen". Solche Bilder und andere geben Einblicke in das Mineralwachstum über den Partikel-Anlagerungsweg, der beeinflusst, wie Verteilungen von Spurenelementen und Mineralmorphologien als Biosignaturen und Umweltindikatoren verwendet werden können (credit: Jeremiah Shuster)

Sommer-BuFaTa in Göttingen (2023-05-22, DB)

Vom 10. bis 14. Mai haben wir die Sommer-BuFaTa der Geowissenschaften bei uns veranstaltet. Unsere engagierten Studierenden der Fachgruppe Geowissenschaften haben zusammen mit Geowissenschaftliche Studentische Erfahrungs- und Interessensnetzwerk (GeStEIN) dieses außergewöhnliche Event auf die Beine gestellt.
Knapp 120 Geo-Studierende aus 23 Standorten haben dafür im Geopark gezeltet und wurden von unserer Fachschaft umsorgt. Es fanden Workshops, Vorträge und die GeStEIN Mitgliederversammlung, sowie Exkursionen und Vernetzungsveranstaltungen wie die Kneipenrallye und Geolympix statt.
Unser herzlicher Dank gilt allen, die zu diesem erfolgreichen Ereignis beigetragen haben, von den Teilnehmern über die Organisatoren. Euer gemeinsamer Einsatz und Enthusiasmus haben diese Erfahrung wirklich besonders gemacht!

Die nächste BuFaTa wird im Wintersemester in Jena stattfinden.

Bild: Studierende betrachten das Streckensien-Diagramm in unserem Geopark während der Geolympix.

Jan-Peter Duda erhält Gastprofessur an der Northwest University(2023-05-15, DB)

Wir freuen uns sehr bekannt zu geben, dass Prof. Jan-Peter Duda für seine herausragenden Beiträge und sein Fachwissen im Bereich der frühen Lebens- und Tiefzeitsgeobiologie mit einer renommierten Gastprofessur an der Northwest University (NWU) in Xi'an, VR China, ausgezeichnet wurde. Zusätzlich zur Gastprofessur wurde Jan-Peter Duda zum ausländischen akademischen Experten am 111 Center Early Life & Environments an der NWU ernannt. Die offizielle Mitteilung erfolgte durch eine Delegation angesehener Besucher der NWU, zu der auch Prof. Shaocong Lai (Vizepräsident NWU) und Prof. Dongjing Fu gehörten. Sie besuchten kürzlich Göttingen, um Jan-Peter Duda persönlich über die Ernennung zu informieren und zukünftige Kooperationen in Forschung und Lehre zu besprechen.

Bilder: Bilder von Prof. J.-P. Duda, der die Auszeichnungen von der Delegation der NWU, Prof. Shaocong Lai und Prof. Dongjing Fu, entgegennimmt (J.-P. Duda).

Renas Koshnaw receives Postdoctoral Researchers International Mobility Experience (PRIME) fellowship from DAAD (2023-03-02, DB)

Renas Koshnaw joined the Göttingen Geoscience Center as a Humboldt Research Fellow in 2019, hosted by Jonas Kley and the structural geology department. Renas was born and raised in Erbil, Kurdistan Region of Iraq. He holds an MSc and PhD from the University of Texas at Austin. His research focuses on the tectonic evolution of the Zagros Mountains and addresses topics ranging from lithosphere-scale geodynamics and thrust belt structure to sediment provenance, transport and deposition. One of his main interests is to constrain how the interplay of tectonic and surface processes has shaped the mountains and their foreland in the course of continental collision.

Renas is one of 25 individuals who were selected for the PRIME fellowship 2022/23 out of 133 applicants. He will spend 12 months conducting research abroad at the Massachusetts Institute of Technology in the United States, where he will investigate the fate of the Neotethys oceanic slab located between the Arabian and Eurasian plates.

On another note, Renas recently wrote a public outreach article on the geology of the Zagros Mountains and his own research there in the new Kurdistan Chronicle magazine. You will find his contribution on page 45 of the pdf (p. 88 of the magazine). You may also want to check out other aspects of Kurdistan, its nature, culture and people in the new magazine!

Photos: A picture of Renas Koshnaw and the Zagros Mountains (R. Koshnaw).

Cherts zeichnen Abkühlung der Erde über Milliarden-Jahre auf (2022-12-20, DB)

Forscher der Abteilung Sedimentologie und Umweltgeologie analysieren Sauerstoffisotope in 550 Millionen Jahre alten Gesteinen

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 um Jun.-Prof. Michael Tatzel vom GZG. Die Wissenschaftler analysierten rund 550 Millionen Jahre alte Cherts, Sedimentgesteine 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 Meerwassers abhängen. Die Ergebnisse sind in PNAS erschienen.

Wie kann es sein, dass Archaische Cherts – zwischen 3,85 und 2,5 Milliarden Jahre alt – am leichten Sauerstoffisotop (¹⁶O) stark angereichert sind? Welche Informationen zeichnen diese wertvollen Zeitkapseln über die Geschichte unserer Erde überhaupt auf? Um diesem Jahrzehnte-alten Rätsel der Geowissenschaften nachzugehen, untersuchte das Forschungsteam Gesteinsproben aus Südost-China, die dokumentieren, dass nach der Ablagerung von Sedimentschlamm die amorphen Vorstufen von Chert in hunderten Metern Tiefe unter der Erdoberfläche nochmals umkristallisieren und dabei die Temperaturen in der Tiefe aufgezeichnet werden. Diese Erkenntnis brachte das Team auf die Idee, dass Sauerstoff-Isotopenverhältnisse vom Wärmefluss aus dem Erdinneren abhängen könnten – ein ganz neuer Blickwinkel auf das alte Rätsel. Die Berechnungen zeigen, dass bei höherem Wärmefluss die Isotopenverhältnisse kleiner werden, weil die Rekristallisation dann bei höheren Temperaturen stattfindet. Gleichzeitig wird Meerwasser unter diesen Bedingungen an ¹⁶O angereichert. Das Rätsel um isotopisch leichte Archaische Cherts löst sich somit durch den etwa doppelt so hohen Wärmefluss auf der frühen Erde.

Der berechnete Effekt des Wärmeflusses für Sauerstoffisotope in Cherts bedeutet auch, dass die leichten Archaischen Cherts für ein gemäßigtes bis warmes Klima auf der frühen Erde sprechen – heiße Archaische Ozeane scheinen sehr unwahrscheinlich. Diese Schlussfolgerung ist zentral für das Verständnis über die Entwicklung von Leben auf der jungen Erde. Die neuen Erkenntnisse über den Wärmefluss-Effekt ermöglicht nun akkurate Rekonstruktionen von Meerwassertemperaturen in tiefer geologischer Zeit. Darüber hinaus legt diese Arbeit die Grundlage für neue Entdeckungen zur thermischen und tektonischen Geschichte alter Sedimentbecken.

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Bild: Ein Foto der 550 Millionen Jahre alten Cherts, die in der Studie analysiert wurden (M. Tatzel).

Tatzel, M., et al. (2022) Chert oxygen isotope ratios are driven by Earth’s thermal evolution, PNAS, 119(51), e2213076119, 10.1073/pnas.2213076119

Kontakt: Michael Tatzel

Presseinformation

Fünf Studierende wurden mit dem Adolf-von-Koenen-Preis ausgezeichnet (2022-12-08, DB)

Der Adolf-von-Koenen-Preis wird seit 2009 jährlich an herausragende Bachelor- und Masterarbeiten sowie Dissertationen im Bereich der Geowissenschaften verliehen. Neben der prestigeträchtigen Auszeichnung erhalten die Preisträgerinnen und Preisträger dank des Vereins der Freunde der Geowissenschaften an der Universität Göttingen auch eine finanzielle Zuwendung. Da die Preisverleihung im vergangenen Jahr ausgefallen war, präsentierten die Preisträger des Jahres 2021 ihre Arbeiten gemeinsam mit den Preisträgern des Jahres 2022 im Nikolauskolloquium.

Koenen2022

Bild: Die Adolf von Koenen-Preisträgerinnen der Jahre 2021 und 2022. Von rechts nach links: Tom Baumgarten, Vorsitzender des Vereins „Freunde der Geowissenschaften der Universität Göttingen“, Nina Caroline Lindstedt, Anne Friedrich, Yu Pei, Kristina Sass, Studiendekan Thomas Ptak und Jonas Kley. Preisträger Carsten Benner konnte leider nicht teilnehmen. Foto: L. Leschner

Nina Caroline Lindstedts (Bsc 2021) Arbeit, erfasst eine (zu geringe) Sediment-Akkumulation in Relation zum globalen Meeresspiegel-Anstieg und setzt in Verbindung mit dem Küstenschutz in einer Kulturlandschaft (Hallig) gesetzt wird, zeichnet sich durch sehr gute sedimentologische und ingenieur-geologische Ergebnisse, eine reiche Bebilderung und einen breiten methodischen Ansatz aus. Zudem ist ihr die Verbindung von geowissenschaftlichen Fakten und einer Kosten-/Nutzen-Analyse beim Küstenschutz exzellent gelungen. (Betreuer: Dr. Matthias Deicke; Kobetreuer: Prof. Dr. Rainer Markgraf)

Anne Friedrichs (BSc 2022) Arbeit besticht durch eine sprachlich und inhaltlich sauber strukturierte Darstellung der experimentellen Synthese von Opal. Ein gelungenes Zusammenspiel verschiedener Analyse-Methoden und die daraus gewonnenen Daten erlaubten ihr, für die Opal-Genese und die Glasindustrie (Opaleszenz) interessante Erkenntnisse zu sammeln. Ihre kollegiale Vernetzung und ihr beispielhaftes Engagement für die Öffentlichkeitsarbeit spiegeln sich in der insgesamt hohen Originalität ihrer Arbeit wider. (Betreuer: Dr. Kirsten Techmer, Kobetreuer: Prof. Dr. Sharon Webb)

Kristina Sass (MSc 2021) hat in ihrer beeindruckenden, sehr gut strukturierten, sprachlich sauberen und perfekt illustrierten Arbeit die permo-triassischen Sandsteine Südwest-Deutschlands „nach allen Regeln der Kunst auseinandergenommen“: sie kompilierte vorhandene Schwermineral-Daten und U-Pb Datierungen von Zirkonen, reicherte sie mit eigenen Analysen an und erstellte somit eine umfassende Sedimentations-Geschichte einschließlich der Provenienz-Wechsel vom Zechstein bis zum Oberen Buntsandstein. Das geologisch und stratigraphisch komplexe Puzzle dieses Raumes hat sie multi-disziplinär und methodisch breit gefächert zusammengefügt. (Betreuer: Prof. Dr. Hilmar von Eynatten; Kobetreuer: Dr. István Dunkl)

Carsten Benner (MSc 2022) hat rezente Sedimentproben aus Bächen im grönländischen „Nagssugtoqidian“-Orogen-Gürtels (ca. 1870 Millionen Jahre alt) untersucht, um dem Problem der umstrittenen paleo-proterozischen Plattentektonik näher zu kommen, die durch Minerale der Ultrahochdruck Metamorphose nachzuweisen wäre. Nach einer rundum gelungenen Auseinandersetzung mit der Thematik präsentiert Carsten Benner die Ergebnisse seiner analytisch aufwändigen Untersuchungen. Die Analysen von fast 38.000 Schwermineralen und 1.800 Granaten lieferten überwiegend Hinweise auf eine Hoch-Temperatur-Metamorphose, trotzdem könne aber das Vorhandensein von Mineralen der Ultrahochdruck-Fazies nicht gänzlich ausgeschlossen sein. Es bleibt spannend. (Betreuer: Jan Schönig; Kobetreuer: Prof. Dr. Hilmar von Eynatten)

Yu Pei (PhD 2022) hat sich in ihrer kumulativen Dissertationsschrift - sauber, ausgereift und umfassend dokumentiert und illustriert - einem der größten, global-ökologischen Probleme der Erdgeschichte gewidmet, den Bio-events, biologischen Aussterbe-Ereignissen mit bio-geochemischen Implikationen, deren Ursachen nach wie vor atemberaubend und spekulativ sind. Am Beispiel der dynamischen Karbonat-Sedimentation im Bereich der Perm-Trias-Grenze in Südchina und dem Germanischen Becken hat sie die Wechsel von enzymatisch kontrollierter, über mikrobiell gesteuerte Karbonat-Produktion bis hin zur Organo-Mineralisation in der Trias exzellent erfasst und beschrieben, und damit einen weiteren Baustein zum Verständnis erdgeschicht-licher Einschnitte geliefert. (Betreuer: Prof. i.R. Dr. Joachim Reitner; Kobetreuer: Prof. Dr. Jan-Peter Duda)

Herzlichen Glückwunsch!