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Prozesstracer
Im Rahmen dieses Forschungsthemas untersuchen wir die biotischen und abiotischen Prozesse, die die geochemische Entwicklung, den Transport und den Abbau des organischen Materials im Untergrund kontrollieren. Sedimente und sedimentäre Gesteine in großen Tiefen sind mittlerweile Bestandteil der Liste von Lebensräumen, in denen mikrobielles Leben unter extremen Bedingungen existiert. Die bisher weitgehend unbekannte „Tiefe Biosphäre“ spielt eine fundamentale Rolle in den biogeochemischen Stoffkreisläufen. Unter Zuhilfenahme von hochauflösenden biogeochemischen und geomikrobiologischen analytischen Methoden (unter anderem sogenannte „phospholipid life marker“), konnten wir die Existenz von mikrobiellen Gemeinschaften in solchen Systemen nachweisen. Informationen, die bisher in hochmolekularen polaren Verbindungen verborgen waren, können nunmehr enträtselt und dazu genutzt werden, um die Geosynthese und geochemische Umwandlung dieser komplexen Verbindungen zu charakterisieren. Diese Untersuchungen liefern dabei neue Einblicke in die Kontrollparameter für die physikalischen Eigenschaften von Erdölen. Ebenso wird die Rolle von Wasser als Reaktions- und Transportmedium für organische Komponenten im Untergrund mit Hilfe von Isotopenanalysen und ultrahochauflösenden molekularen Methoden charakterisiert. Die Anwendungen reichen von der Aufklärung von Aufteilungsprozessen an der Öl-Wassergrenze bis zur Mobilisierung von organischem Material in Geoengineering-Systemen. Wir analysieren Flüssigkeitseinschlüsse, um längst vergangene Ereignisse zu entschlüsseln und Gesteins- und Fluideigenschaften im Untergrund zu vorherzusagen. Darüber hinaus modellieren wir metabolische Prozesse in der Geosphäre und während der natürlichen biogenen Gasbildung.