Das beantragte Projekt hat zum Ziel, die terrestrische Ökosystem- und Klimadynamik - und damit die naturräumlichen Rahmenbedingungen für die Evolution früher Hominiden - in SE-Afrika während des 'mittleren' Pliozäns und frühen Pleistozäns zu rekonstruieren. Um dieses Ziel zu erreichen, soll an Hand von Kernmaterial von IODP Expedition 361 ('Southern African Climates') eine Land/Meer-Korrelation vor SE-Afrika erarbeitet werden; diese wird die erste kontinuierliche Rekonstruktion der terrestrischen Ökosystem- und Klimaänderungen in SE-Afrika während des 'mittleren' Pliozäns bis frühen Pleistozäns liefern. Methodisch basiert das Projekt auf einem integrierten Ansatz, der palynologische (Pollen und Sporen) und elementgeochemische (XRF-Scanning) Analysen vereint und auf den Splice von IODP-Site U1478 (Straße von Mosambik) angewendet werden soll. Eine präzise Alterskontrolle wird durch die hochauflösende Benthos-Sauerstoffisotopenstratigraphie ermöglicht, die aktuell für Site U1478 erarbeitet wird. Site U1478 ist für die hier vorgeschlagenen Untersuchungen aus einer Reihe von Gründen ideal geeignet: (i) er stellt ein stratigraphisch außergewöhnlich vollständiges Archiv dar und verfügt dabei über hohe Sedimentationsraten; (ii) seine proximale Lage in Bezug auf das Limpopo-Delta gewährleistet einen hohen Anteil terrigenen Inputs im Kernmaterial; (iii) die Ursprungsregion dieser terrigenen Komponenten lässt sich hervorragend eingrenzen; (iv) er ist gegenüber terrestrischen Klimaänderungen hoch empfindlich, wie frühere Studien an nahe gelegenen Kurzkernen belegen; (v) die für das vorgeschlagene Projekt durchgeführten Pilotstudien an Kernfänger-Material belegen, dass seine Sedimente in Bezug auf Pollen und Sporen extrem produktiv sind; er liegt in einer proximal Position hinsichtlich der paläoanthropologischen 'Cradle of Humankind'-Fundstätten in Südafrika. Unter Berücksichtigung des gegenwärtigen Forschungsstandes zur Evolution archaischer Hominiden (insbesondere Australopithecus africanus) fokussiert das Projekt auf den Zeitraum zwischen 4 und 2 Ma; kritische Intervalle der Evolution archaischer Hominiden sollen in besonders hoher zeitlicher Auflösung analysiert werden. Die Integration der palynologischen und elementgeochemischen Proxy-Daten wird detaillierte Aussagen zum Charakter und Zeitpunkt wie auch zur Stärke und Geschwindigkeit der Ökosystem- und Klimavariabilität im Einzugsgebiet des Limpopo River und damit in der 'Cradle of Humankind'-Region erlauben. Dadurch wird nicht nur die Klärung der Frage möglich, inwiefern Intervalle mit besonders ausgeprägtem Umweltwandel tatsächlich mit Schritten in der Hominiden-Evolution einhergehen, sondern es lassen sich auch die einzelnen Komponenten dieses Umweltwandels identifizieren. Diese Informationen können neues Licht auf die aktuelle Diskussion um potenzielle kausale Zusammenhänge zwischen Umwelt-'Forcing' und menschlicher Evolution werfen.
Während des letzten Eiszeit-Zykluses wurde CO2 aus der Atmosphäre jahrtausendelang in den tiefen Ozeanen gebunden. Die ozeanische Wassermassenstruktur, die eine solche erhöhte Kohlenstoffspeicherung ermöglichte, ist jedoch weiterhin nicht bekannt. Inkonsistente Rekonstruktionsergebnisse sind größtenteils eine Folge der begrenzten. Insbesondere sind nur wenige Rekonstruktionen von Tiefenwassermassen-Struktur mittels des Neodym (Nd)-Isotopen-Proxys für die letzten 100.000 Jahren verfügbar. Als Selten Erden Elemente wird Nd nicht durch den biologischen Kreislauf beeinflusst, wodurch die Nd-Isotopenzusammensetzung des Meerwassers benutzt werden kann, um Änderungen des Kohlenstoffkreislaufs von der Zirkulation in der Tiefsee getrennt betrachten. Aufgrund des Unterschieds der Nd-Isotopensignaturen zwischen Nord- und Südwasser mehrfach über signifikant unterschiedliche Wassermassenstrukturen des Atlantiks in der Vergangenheit berichtet. Kürzlich wurden jedoch Prozesse identifiziert, die unabhängig von der Herkunft der Wassermasse, die archivierten Nd-Isotopensignaturen (vor allem in Verbindung mit benthischen Nepheloid-Schichten) verändern können und somit die Interpretation als Wassermassen-Tracer in Frage stellen. Diese Prozesse könnten erhebliche Auswirkungen auf paläo-ozeanographische Rekonstruktionen haben, da die meisten Studien bislang Nd-Isotopien unter der Annahme unveränderlicher endmember interpretierten. Gegenwärtig existiert jedoch kein Datensatz aus dem Nordatlantik, der den nördlichen endmember ausreichend genau repräsentiert und dabei den gesamten Glazialen Zyklus abdeckt. Die hier vorgeschlagene Studie wird die etablierte Methodik über den Nd-Isotopen-Proxy an der Universität Heidelberg nutzen und zielt darauf ab, diese kritische Datenlücke zu schließen, indem ein nördlicher Nd-Isotopen-endmember von einem Sedimentkern über die letzten 100.000 Jahre definiert wird. Der IODP-Kern U1313 aus dem subpolare Nordatlantik ist hierfür besonders geeignet, denn er verfügt u.a. über eine ausreichend hohe Sedimentationsrate und liegt außerhalb des Einflusses von benthischen Nepheloid-Schichten oder vulkanischem Material.
The GBL (INSPIRE) represents mechanically drilled boreholes approved by the State Geological Surveys of Germany (SGS). Most of the drilling data were not collected by the SGS, but were transmitted to SGS by third parties in accordance with legal requirements. Therefore, the SGS can accept no responsibility for the accuracy of the information. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the boreholes of each federal state are stored in one INSPIRE-compliant GML file. The GML file together with a Readme.txt file is provided in ZIP format (e.g. GBL-INSPIRE_Lower_Saxony.zip). The Readme.txt file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.
Die Abteilung Geologie und Boden des Landesamtes für Umwelt des Landes Schleswig-Holstein (LfU-SH) ist als staatlicher geologischer Dienst für Schleswig-Holstein für die Archivierung und öffentliche Bereitstellung aller im Bundesland durchgeführten Bohrungen zuständig. Dafür werden alle an das LfU-SH übermittelten Bohrungsinformationen digital erfasst und in einen einheitlichen Datenschlüssel, das SEP3 Format zur Beschreibung von Bohrungsdaten, überführt. Nach Ablauf einer Schutzfrist von in der Regel 5 Jahren sind diese geologischen Fachinformationen öffentlich bereitzustellen. Über den Datensatz „Tiefbohrungen (Bergrecht) Schleswig-Holstein“ kann der aktuelle digitale Datenbestand an Tiefbohrungen nach Bergrecht in der Bohrungsdatenbank recherchiert werden. Dies ist eine Selektion von vorwiegend von der KW-Industrie erhobenen Daten. Die Nachweisdaten wie Informationen zur Lage, dem Bohrdatum oder der Bohrtiefe sind dabei immer frei verfügbar, nach Ablauf der Schutzfrist können zusätzlich über einen Link weitere Fachinformationen zum geologischen Bohrprofil abgefragt und als PDF exportiert werden.
Der vorliegende Antrag ist ein Fortsetzungsantrag eines 2016 bewilligten interdisziplinären Projekts, das zum Ziel hatte, das paläoklimatische Potenzial des auf eine ICDP-Initiative zurückgehenden Bohrkerns MHAFB11 aus dem Paläosee Idaho zu erkunden; dieser Kern stellt möglicherweise ein Schlüsselarchiv der spätpliozänen bis frühpleistozänen Klima- und Ökosystemveränderungen für die mittleren Breiten Nordamerikas dar. Während für die erste Projektphase ein einziger Antrag bestehend aus drei Antragskomponenten eingereicht wurde, werden für die hier beantragte Abschlussfinanzierung zwei unabhängige Anträge eingereicht, die jedoch thematisch in gewissem Bezug zueinander stehen. Die Antragskomponenten der Antragsteller des hier vorliegenden Antrags haben für die erste Projektphase eine für den Projekterfolg extrem wichtige paläomagnetische Umkehr identifiziert (Gauss/Matuyama-Grenze) und eine palynologische Übersicht für das Pliozän/Pleistozän-Übergangsintervall generiert. Hierauf basierend sollen im vorliegenden Fortsetzungsantrag die folgenden Hauptziele erreicht werden: (i) Erarbeitung eines palynologischen Datensatzes mit einer Auflösung von 1,5 m über das zu untersuchende Kernintervall von 440 bis 730 m, welcher nach unserem Wissensstand der erste seiner Art in ganz Nordamerika sein wird, und (ii) Generierung pollenbasierter Rekonstruktionen der Vegetations- und Klimadynamik für das betreffende Kernintervall. Auf Grundlage dieser Datensätze soll das Projekt modellhafte Vorstellungen der Paläoumwelt- und Paläoklimadynamik in den mittleren Breiten des westlichen Nordamerika während des Pliozän/Pleistozän-Übergangs entwickeln. Insbesondere wird es seine geographische Lage ermöglichen, die Hypothese zu testen, dass zum ende des Pliozäns verstärkte Feuchtigkeitszufuhr vom Pazifik verstärkt Wasserdampf ins nördliche Nordamerika transportierte, dessen Zufuhr zum Beginn der Vereisung der Nordhalbkugel führte.
Dieser Datensatz beinhaltet semantisch und strukturell harmonisierte Bohrdaten aus einem gesamten Bundesland der Bundesrepublik Deutschland, die von einem der Staatlichen Geologischen Dienste der Länder (SGD) bereitgestellt werden. In Deutschland sind die SGD für die Speicherung, Archivierung und Weitergabe der Informationen über alle mechanisch abgeteuften Bohrungen zuständig. Die Bohrungsdaten wurden überwiegend gemäß Geologiedatengesetz von Dritten an die SGD übermittelt. Sie können daher keine Gewähr für die Richtigkeit der Informationen übernehmen. Im Rahmen einer dauerhaften Kooperation werden die Bohrdaten in generalisierter Form über das Austauschformat BoreholeML bei der BGR zentral zusammengeführt und veröffentlicht. Der Geodatensatz beinhaltet Stammdaten zu jeder Bohrung sowie ggf. Bohrtechnik-, Schicht-, Ausbau-, Grundwasser-, Probendaten sowie ggf. deren Auswertung und gewonne Daten aus Bohrlochmessverfahren. Die gleichen Informationen sind auch abrufbar in der Bohrpunktkarte Deutschland unter https://boreholemap.bgr.de.
Untersuchungen der Festphasen in der hydrogeologisch bestimmten Migrationskette 'Klaerwasser - Boden/Sedimentkoerper - Grundwasser' im Rahmen eines TUB-uebergreifenden Forschungsprojektes 'Rieselfelder'. Erfassung der Konzentrationsdaten von Schwermetallen und zugehoerigen geochemisch-mineralogischen Kennwerten entlang repraesentativer vertikaler Bohrprofile unterschiedlicher Teufenerstreckung (Bohrstock-Sondierung-Tiefbohrung) sowie potentieller Schwermetall-Mobilisation ueber den Einsatz selektiver Extraktions- und Analyseverfahren. Bestimmung der geochemisch-mineralogischen Variabilitaet stratigraphisch unterschiedlicher Geschiebemergel unter Anwendung multivariater Statistik fuer geochemische Totalgehalte (RFA) zur Erfassung spezifischer Hintergrundwerte glazialer Lithofazies. Beurteilung der Barrierefunktion der Geschiebemergelhorizonte ueber mineralogische Paragenesen und Migrationsparameter aus selektiver Extraktionsmethodik. In der Summe ist eine Kontamination des Grundwassers durch Schwermetalle, die langjaehrig ueber die Verrieselung eingetragen wurden, nur sehr begrenzt zu erwarten.
Als Teil der globalen thermohalinen Zirkulation transportiert das Antarktische Zwischenwasser (AAIW) Wärme und Salz, es belüftet die intermediären Tiefen des Ozeans, und verteilt Nährstoffe aus dem Südozean (SO) in die nährstoffarmen Tropen. AAIW ist daher von globaler Bedeutung für die marine Biogeochemie und den Kohlenstoffkreislauf. Die Bildung des AAIW ist direkt an die Intensität des Auftriebs von Zirkumpolarem Tiefenwasser im SO gekoppelt und wird moduliert von den Westwinden und saisonaler Aussüßung durch Meereisexport und -abschmelzen. Obwohl es unbestritten ist, dass Transport und Zusammensetzung von AAIW eine wichtige Rolle für die ozeanischen und klimatischen Änderungen der letzten Deglaziation spielten, gibt es bisher nur wenige längere Aufzeichnungen der AAIW-Variabilität. Obwohl noch immer kontrovers, gibt es basierend auf Proxy-Daten zunehmende Einigkeit über einen anhaltenden oder nur leicht abgeschwächten AAIW-Export im Atlantik während des letzten glazialen Maximums. Neodym(Nd)-Isotopendaten, die eine größere und schnelle Variabilität nahelegten, wurden inzwischen sedimentären Überprägungen identifiziert, ein Problem, das auf den kontinentalen Schelfen, von denen diese Daten überwiegend stammen, kaum vermeidbar ist. Um diese Effekte zu umgehen und ein Verständnis der AAIW-Variabilität auf langen Zeitskalen zu erlangen, schlagen wir eine neue Studie vor, die nur Bohrkerne von Lokationen im offenen Ozean im Südatlantik (DSDP Site 516), dem Südostpazifik (ODP Site 1236) und der Tasmansee (DSDP Site 592 und IODP Site U1510) nutzt. Diese Sedimente weisen zwar niedrige Sedimentationsraten auf, vorläufige Daten zeigen aber die erwartete Amplitude benthischer O- und C-Isotopen im Zwischenwasser. Die Sedimente waren durchweg oxisch, was die verlässliche Anwendung von Nd-Isotopen und Seltenerdelement-Proxies für die Wassermassenrekonstruktion erlaubt. Diese Daten werden O- und C- Isotopendate benthischer Foraminiferen und von Spurenmetallproxies für Temperatur (Mg/Ca, Li/Mg) und Nährstoffgehalt (Cd/Ca) vervollständigen. Nach Etablierung einer benthischen Isotopenstratigraphie für jeden Bohrkern sollen glazial-interglaziale Schlüsselintervalle vor, während und nach dem Mittelpleistozänen Übergang (MPT) auf alle Proxies analysiert werden. Diese Aufzeichnungen der Variabilität der Quellen des AAIW, des Nährstoffgehalts und der Temperatur werden die letzten 1,5 Millionen Jahre in verschiedenen Becken abdecken. Dies wird neue Einsichten in die Rolle liefern, die die AAIW-Variabilität für die globale Umwälzzirkulation gespielt hat, die den SO mit den niedrigen Breiten verbindet, wie die Ozeanzirkulation auf Änderungen orbitaler Parameter der Eisschilde reagierte, und welchen Einfluss dies auf den Kohlenstoffkreislauf an glazialen Terminationen des Pleistozäns hatte.
Das tropische Südostafrika ist eine Region, die stark von hydroklimatischen Veränderungen im Zuge der globalen Erwärmung betroffen sein wird, wobei deren Ausprägung und sozio-ökonomische Konsequenzen allerdings noch weitestgehend unverstanden sind. In diesem Zusammenhang bietet die Untersuchung regionaler Veränderungen in Hydroklima und Vegetation während des letzten Interglazials, eines durch höhere Temperaturen als heute gekennzeichneten Zeitabschnitts, die Möglichkeit, wichtige Einblicke hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung in der Region zu gewinnen. Darüber hinaus umfasst das letzte Interglazial auch eine wichtige Phase in der Entwicklungsgeschichte des Menschen, die Migration der ersten modernen Menschen aus Afrika hinaus. Obwohl das letzte Interglazial also einen bedeutenden Zeitabschnitt für Südostafrika darstellt, sind die Kenntnisse über die Variabilität des regionalen Hydroklimas, die zugrundeliegenden Antriebsmechanismen und die Konsequenzen für die Migration des modernen Menschen noch weitestgehend unerforscht. Im Rahmen dieses Projekts sollen marine Sedimente von der IODP Site U1477 in der Straße von Mosambik untersucht werden, um Veränderungen des Hydroklimas und der Vegetation im tropischen Südostafrika während des Zeitraums zwischen ca. 150.000 und ca. 70.000 Jahren vor heute zu rekonstruieren. Dazu werden die Verhältnisse stabiler Wasserstoff- (delta D) und Kohlenstoffisotope (delta 13C) von langkettigen n-Alkanen (n-C27 bis n-C33) in den marinen Sedimenten gemessen. Diese n-Alkane sind Bestandteile der Blattwachse von Landpflanzen und werden über den nahen Sambesi in den Ozean eingetragen. Da das delta D-Verhältnis der n-Alkane hauptsächlich dem des regionalen Niederschlags entspricht, welches wiederum von der Niederschlagsmenge abhängig ist, kann es zur Rekonstruktion hydroklimatischer Veränderungen im Einzugsgebiet des Sambesi in der Vergangenheit benutzt werden. Das delta 13C-Verhältnis wiederum erlaubt die Rekonstruktion von Veränderungen im Verhältnis von C3- (z.B. Bäume) und C4-Pflanzen (z.B. Gräser), da diese sich signifikant in ihrem delta 13C-Verhältnis unterscheiden. Darüber hinaus wird auch die Konzentration der zweifach- und dreifach ungesättigten Homologe des langkettigen Alkenons n-C37 in den Sedimenten analysiert. Diese organischen Verbindungen werden von Haptophyten, marinen Algen, gebildet und da ihr Verhältnis, auch als UK'37-Index bekannt, von der Oberflächentemperatur des Ozeans zur Zeit des Algenwachstums abhängig ist, kann es zur Rekonstruktion von Veränderungen der Oberflächentemperatur im südwestlichen Indischen Ozeans in der Vergangenheit genutzt werden. Der Vergleich dieser Datensätze mit anderen regionalen und globalen Klimaarchiven wird neue Erkenntnisse bezüglich hydroklimatischer Veränderungen in Südostafrika während des letzten Interglazials und ihrer Antriebsmechanismen als auch hinsichtlich ihres Einflusses auf die Migration der ersten modernen Menschen liefern.
Selbst in tiefen Sedimentschichten unter z.T. mehreren Kilometern mächtiger Sedimentbedeckung finden sich noch aktive Mikroorganismen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an und überschreitet irgendwann die Grenze bis zu welcher Leben möglich ist. Die bisher festgestellte Temperaturobergrenze von Leben auf der Erde wurden an Mikroorganismen von hydrothermalen Systemen, sogenannten Schwarzen Rauchern gemessen und liegt bei ca. 120 Grad C. In Sedimenten hingegen liegt die Grenze deutlich niedriger. Messdaten aus Ölfeldern deuten auf eine Grenze von ca. 80 Grad C hin. Diese Diskrepanz zwischen hydrothermalen und sedimentären Systemen wurde dadurch erklärt, dass die Mikroorganismen in Sedimenten nicht genügend Energie gewinnen können um die bei hohen Temperaturen verstärkt notwendigen Reparaturen ihrer Zellbestandteile wie DNA und Proteinen durchzuführen. Interessanterweise lässt sich metabolische Aktivität bei extrem hohen Temperaturen nur dann nachweisen, wenn die Experimente unter hohem Druck stattfinden. IODP Expedition 370 wurde spezifisch zur Klärung der Frage nach dem Temperaturlimit von Leben in sedimentären Systemen durchgeführt. Im Nankai Graben vor der Küste Japans herrscht ein recht hoher geothermischer Gradient von ca. 100 Grad C/km, d.h. das gesamte Temperaturspektrum in dem Leben möglich ist erstreckt sich über ein Tiefeninterval von etwas mehr als einem Kilometer. Durch modernste Bohr- und Labortechniken war es möglich, Proben von höchster Qualität zu gewinnen, welche garantiert frei von Kontamination sind. Die Expedition hat einen stark interdisziplinären Charakter, so dass eine Vielzahl von biologischen und chemischen Parameter gemessen wurde, welche eine detaillierte Charakterisierung des Sediments erlauben. Das beantragte Projekt ist ein wichtiger Teil der Expedition, da Sulfatreduktion der quantitativ wichtigste anaerobe Prozess für den Abbau von organischem Material im Meeresboden ist. Im Rahmen einer MSc Arbeit wurden bereits erste Messungen durchgeführt. Diese konnten zeigen das Sulfatreduktion über die gesamte Kernlänge messbar ist, wenn auch z.T. mit extrem geringen Raten. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen weitere Messungen durchgeführt werden, unter anderem auch unter hohem Druck. Dazu soll ein Hochdruck Temperatur-Gradientenblock gebaut und betrieben werden. Neben Sedimenten von IODP Exp. 370 sollen weitere Experimente mit hydrothermal beeinflusstem Sediment aus dem Guaymas Becken durchgeführt werden. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Sedimenten soll weitere Einblicke in einen der wichtigsten biologischen Prozesse im Meeresboden liefern und ein besseres Verständnis über die Grenzen von Leben im allgemeinen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1930 |
| Europa | 66 |
| Kommune | 19 |
| Land | 107 |
| Weitere | 1 |
| Wirtschaft | 5 |
| Wissenschaft | 1401 |
| Zivilgesellschaft | 18 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 6 |
| Ereignis | 5 |
| Förderprogramm | 1808 |
| Hochwertiger Datensatz | 9 |
| Repositorium | 1 |
| Text | 86 |
| Umweltprüfung | 8 |
| unbekannt | 46 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 105 |
| Offen | 1849 |
| Unbekannt | 15 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1477 |
| Englisch | 763 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 26 |
| Bild | 2 |
| Datei | 17 |
| Dokument | 22 |
| Keine | 525 |
| Webdienst | 21 |
| Webseite | 1414 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1969 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1723 |
| Luft | 785 |
| Mensch und Umwelt | 1969 |
| Wasser | 1393 |
| Weitere | 1951 |