ROCcyle - Die Rolle von organischem Kohlenstoff im globalen Kohlenstoffkreislauf
Die Oxidation von organischem Kohlenstoff und die Verwitterung silikatischer Minerale im Zuge fluvialer Transportvorgänge beeinflussen den Austausch von Kohlendioxid zwischen der Atmosphäre, Biosphäre und Geosphäre und treiben dadurch in geologischen Zeiträumen globale Klimaveränderungen an. In mehreren Projekten untersuchen wir diese Prozesse und bestimmen Stoffflüsse, die den globalen Kohlenstoffkreislauf bestimmen.
Im DFG geförderten Projekt im Rahmen der Internationalen Graduiertenschule StRATEGy erforschen wir zusammen mit argentinischen Kollegen den Einfluss von tektonischen und geomorphologischen Prozessen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf. Im Nordwesten von Argentinien, am Bermejo Fluss, erforschen wir deshalb wie sich organischer Kohlenstoff während des Sedimentransportes auf molekularer Ebene verändert und aus welchen Teilen des Einzugsgebietes er durch welche Prozesse mobilisiert wird. Dazu verwenden wir organisch-geochemische und isotopengeochemische Methoden, wir erstellen damit einen Fingerabdruck des organischen Kohlenstoffs im modernen Flusssystem. Die so gewonnenen Erkenntnisse können dazu beitragen, die Prozesse die das Klima auf der Erde über Zeiträume von Millionen von Jahren steuern, besser zu charakterisieren.
Projektleiter
Doktorandin
Partner
- Andrea Vieth-Hillebrand (Organische Geochemie)
- Hella Wittmann-Oelze (Geochemie der Erdoberfläche)
- Ricardo Szupiany (National University of the Littoral and National Council of Scientific and Technical Research, Santa Fe, Argentinien)
- Oscar Orfeo (Center of Applied Ecology of the Littoral, National Council of Scientific and Technical Research, Corrientes, Argentinien)
- Tim Eglinton & Maarten Lupker (Biogeoscience Group, Geological Institute, ETH Zürich)
Den Einfluss der Erosion und Verwitterung alten organischen Kohlenstoffes, der vor Millionen von Jahren dem Kohlenstoffkreislauf entzogen wurde und in marinen Sedimenten abgelagert wurde, erforschen wir im, Osten von Nepal, am Kali Gandaki Fluss. Dort werden große Mengen dieses Materials heute erodiert und durch den Fluss exportiert. Wir entwickeln neue Methoden um diesen Kohlenstoff auf molekularer Ebene zu charakterisieren und zu quantifizieren, u.a. mit isotopengeochemischen Messungen (substanzspezifische Kohlenstoff und Wasserstoff-Isotopenanalyse und ultra-hochauflösender Massenspektrometrie FT-ICR-MS).
Projektleiter
Doktorandin
- Johanna Menges
Partner
- Stefani Pötz & Andrea Vieth-Hillebrand (Organische Geochemie)
- Tim Eglinton & Maarten Lupker (Biogeoscience Group, Geological Institute, ETH Zürich)
Entlang des Sutlej Flusses im nordwestindischen Himalaya untersuchen wir hydrologische Flüsse mit Hilfe von stabilen Isotopenanalysen. Insbesondere detektieren wir hier die relativen Einflüsse von Niederschlag und Schnee/Gletscherschmelze. Wir untersuchen auch, ob die Biomarker- und Isotopenzusammensetzung von Böden im Sutlej Talk charakteristisch für die Höhe und Umweltbedingungen im Tal sind, um sie als möglichen Indikator für vergangene Umweltbedingungen und tektonische Hebungsprozesse einzusetzen. Diese Projekt ist Teil des von der EU bis 2017 geförderten Innovative Training Networks iTECC.
Projektleiter
Partner
- Manfred Strecker & Bodo Bookhagen (Universität Potsdam)
In Laborexperimenten und einer Feldstudie im Nordwesten von Argentinien untersuchen wir, welche Prozesse Umsatzraten der Oxidation von organischem Kohlenstoff und der Silikatverwitterung beim Transport in Flusssystemen und bei der Sedimentablagerung in Flussebenen bestimmen. Unsere Ergebnisse helfen, ein mechanistisches Verständnis dieser Prozesse aufzubauen und sind der erste Schritt prozessorientierte Modelle zu erstellen. Solche Modelle ermöglichen letztlich Vorhersagen über Veränderungen im globalen Kohlenstoffkreislauf aufgrund tektonischer und klimatischer Veränderungen.
Projektleiter
- Joel Scheingross
- Niels Hovius
- Dirk Sachse
Masterstudenten
- Nina Golombek
Partner
- Marisa Repasch & Jens Turowski
- Hella Wittmann-Oelze (Geochemie der Erdoberfläche)
- Andrea Vieth-Hillebrand (Organische Geochemie)
- Anja Schleicher (Anorganische und Isotopengeochemie)
- Ricardo Szupiany (National University of the Littoral and National Council of Scientific and Technical Research, Santa Fe, Argentina)
- Oscar Orfeo (Center of Applied Ecology of the Littoral, National Council of Scientific 14and Technical Research, Corrientes, Argentina)
- Tim Eglinton & Maarten Lupker (Biogeoscience Group, Geological Institute, ETH Zürich, Switzerland)
- Robert Hilton, Mathieu Dellinger & Darren Gröcke (Department of Geography, University of Durham)
- Margret Fuchs (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf)
