Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Der globale Borkreislauf

Der Einbau von Bor-Isotopen in marine Karbonate ist abhängig von dem pH-Wert des Meerwassers, weshalb die Isotopie von fossilen Karbonaten als Archiv zur Rekonstruktion des vergangenen Kohlenstoffkreislaufs dienen kann. Die Anwendung dieses Proxys setzt voraus, dass die isotopische Zusammensetzung des Meerwassers insgesamt bekannt ist, was für den modernen Ozean zutrifft, jedoch in der entfernten erdgeschichtlichen Vergangenheit zunehmend unklarer ist.

Verwitterungsprozesse an der Erdoberfläche sorgen für die Freisetzung einer Vielzahl von Elementen und der Umwandlung von primären zu sekundären Mineralen mit einem großen Adsorptionsvermögen. Diese Reaktionsprodukte gelangen anschließend über Flüsse in den globalen Ozean und bilden dort einige der wichtigsten Quellen und Senken im marinen Borkreislauf. Änderungen in der Menge oder Art dieses kontinentalen Exportes in der Vergangenheit könnten die Zusammensetzungen des Ozeans über lange Zeiträume beeinflusst haben.

Als Teil dieses Projektes führen wir neue Adsorptionsexperimente durch, um die Interaktion zwischen gelöstem Bor und den häufigsten sekundären Schichtsilikaten in unterschiedlichen Lösungsbedingungen zu untersuchen. Diese Ergebnisse geben Einblick in die geochemischen Mechanismen, die sich auf molekularer und globaler Ebene während dem Transport von Bor zwischen Kontinenten und Ozean abspielen. Experimentelle Daten, in Kombination mit jüngerer Forschung über Prozesse am Ozeanboden, bilden zuletzt die Basis für ein neues Modell dafür, wie sich die Zusammensetzung des Meerwassers in den letzten 150 Millionen Jahren geändert haben könnte.

CO-Supervision

  • Dr. Michael J. Henehan (School of Earth Sciences, University of Bristol, Dozent / ehem. GFZ Sektion 3.3 Geochemie der Erdoberfläche)

Projektlaufzeit

  • Juli 2021 - Juni 2024

Finanzierung

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455982777
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