An ca. 650 Knochen aus praehistorischer und historischer Zeit sowie der Gegenwart wird die Bleikonzentration untersucht. Hierdurch koennen Rueckschluesse auf die Bleibelastung in frueherer Zeit aber, auch auf den derzeitigen Stand der Bleibelastung gezogen werden.
Saisonalität spielt eine fundamentale Rolle im Erdklima, aber die Entwicklung des Jahresgangs der Temperatur an der Erdoberfläche ist für die Vergangenheit nicht hinreichend bekannt - insbesondere nicht für den tropischen Ozean, der eine Schlüsselrolle in der globalen Klimadynamik spielt. Es wird angenommen, dass die Amplitude des Temperaturjahresgangs auf längeren Zeitskalen durch Änderungen der Erdbahnparameter moduliert wird. Die Saisonalität ist von großer Bedeutung für verbesserte Modellprojektionen zukünftiger Klimaentwicklung anhand retrospektiver Simulationen vergangener Klimazustände, aber quantifizierbare Informationen des Temperaturjahresgangs aus geologischen Archiven sind spärlich. Fossile Flachwasserkorallen liefern ein einzigartiges, aber relativ seltenes Archiv für die Saisonalität der Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Ozean und können mit der U-Th Methode präzise datiert werden. Aufkommende Korallenarbeiten aus dem Atlantik zeigen, dass die Temperatursaisonalität des tropischen Oberflächenozeans während Interglazialen in erster Linie durch Veränderungen der Sonneneinstrahlung aufgrund Änderungen der Erdbahnparameter gesteuert wird, selbst in Perioden erheblicher Klimaschwankungen und abrupten Meeresspiegelanstiegs. Vergleichbare Informationen zu Glazialen und Deglazialen fehlen jedoch bisher. Wir schlagen vor, die Temperatursaisonalität des tropischen Pazifiks während des letzten Deglazials, mit einem speziellen Fokus auf den Schmelzwasserpuls (MWP) 1A (ca. 14,5 ka vor heute), zu rekonstruieren und zu quantifizieren, indem geochemische Proxies in den Skeletten fossiler Flachwasserkorallen (Porites) der IODP Expedition 310 'Tahiti Sea Level' gemessen werden. Ergänzt durch eine neue Sammlung rezenter Tahiti Porites Korallen aus der Nähe der Expedition 310 Bohrlokationen, die als rezente Messlatte dienen um die Unsicherheiten in unseren Rekonstruktionen besser abzuschätzen, wollen wir folgende Hypothesen testen. Wurde die Temperatursaisonalität des tropischen Pazifiks (1) während des letzten Deglazials und insbesondere (2) während des MWP-1A, einem Zeitraum, der durch abrupten Meeresspieganstieg und Klimawandel sowie erhebliche Klimaschwankungen gekennzeichnet war, hauptsächlich durch Veränderungen der Sonneneinstrahlung aufgrund von Änderungen der Erdbahnparameter gesteuert. Unsere zu erwartenden Korallenergebnisse werden wertvolle Proxydaten für den Vergleich mit modernsten Klimamodellsimulationen liefern, z.B. denen der Deutschen Klimamodellierungsinitiative PALMOD 'Vom letzten Interglazial zum Anthropozän - Modellierung eines kompletten glazialen Zyklus', und werden zu einem verbesserten Verständnis der saisonalen Reaktion tropischer pazifischer Klimavariabilität auf abrupte Störungen auf Glazial-Interglazial Zeitskalen beitragen. Dies ist von großer Bedeutung für verbesserte Projektionen zukünftiger pazifischer Klimavariabilität und ihrer globalen Fernwirkungen auf gesellschaftsrelevanten Zeitskalen.
Es ist zu erwarten, dass der Radiumgehalt der Trinkwaesser in Abhaengigkeit von den geologischen Verhaeltnissen in der Bundesrepublik Deutschland schwankt. In Ergaenzung zu der Erhebung ueber die externe Strahlenexposition der Bevoelkerung soll eine Erhebung ueber die Radiumkonzentration im Trinkwasser der Bundesrepublik Deutschland erfolgen, um Schwankungsbreite eines Beitrages zur inneren Strahlenexposition - in diesem Falle des Knochens - zu erfassen. Speicherung aller anfallenden Daten im EDV-System BIBIDAT. Es wird eine umfassende Erhebung des Radiumgehaltes von Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen durchgefuehrt. Die Daten werden vom Bundesgesundheitsamt gesammelt und im EDV-System BIBIDAT gespeichert. Darueber hinaus werden Abwaesser sowie Getraenke (Bier, Wein, Milch) in bezug auf ihren Radiumgehalt untersucht. Damit soll versucht werden, den Beitrag des mit Fluessigkeiten aufgenommenen Radiums zur inneren Strahlenexposition zu erfassen.
In the Earth, the dynamo action is strongly linked to core freezing. There is a solid inner core, the growth of which provides a buoyancy flux that drives the dynamo. The buoyancy in this case derives from a difference in composition between the solid inner core and the fluid outer core. In planetary bodies smaller than the Earth, however, this core differentiation process may differ - Fe may precipitate at the core-mantle boundary (CMB) rather than in the center and may fall as iron snow and initially remelt with greater depth. A chemical stable sedimentation zone develops that comprises with time the entire core - at that time a solid inner core starts to grow. The dynamics of this system is not well understood and also whether it can generate a magnetic field or not. The Jovian moon Ganymede, which shows a present-day magnetic dipole field, is a candidate for which such a scenario has been suggested. We plan to study this Fe-snow regime with both a numerical and experimental approach. In the numerical study, we use a 2D/3D thermo-chemical convection model that considers crystallization and sinking of iron crystals together with the dynamics of the liquid core phase (for the 3D case the influence of the rotation of the Fe snow process is further studied).The numerical calculations will be complemented by two series of experiments: (1) investigations in metal alloys by means of X-ray radioscopy, and (2) measurements in transparent analogues by optical techniques. The experiments will examine typical features of the iron snow regime. On the one hand they will serve as a tool to validate the numerical approach and on the other hand they will yield important insight into sub-processes of the iron snow regime, which cannot be accessed within the numerical approach due to their complexity.
Die vorgeschlagene Arbeit zielt darauf ab, das Ozeanographen-Toolkit zur Quantifizierung der Skelettniederschlagsraten in Meeresumgebungen zu verbessern und Veränderungen in der Ökosystemstruktur und -funktion über sehr große räumliche Skalen zu bewerten. Dies basiert auf der Analyse von Veränderungen in der Meerwasserchemie, die durch die Aufnahme von wichtigen Elementen durch verschiedene Meeresorganismen während des Biomineralisierungsprozesses hervorgerufen werden, und der Freisetzung dieser Elemente bei der Auflösung von Skeletten. Der Ansatz nutzt die unterschiedlichen Tendenzen verschiedener Skelettbildungsorganismen, um kleinere Bestandteile in ihre Skelette aufzunehmen. Die Analyse der Konzentrationen der Hauptelemente Kalzium, Strontium, Lithium und Fluor erfolgt entlang von vier langen Ozeantransekten im Atlantik und im Pazifischen Ozean, die auf die Konzentrationen und Isotopenverhältnisse einer großen Anzahl von Spurenelementen, Nährstoffen, Karbonatsystemparametern und Hydrographie analysiert wurden oder werden. Das Vorhandensein der Spurenelementdaten neben den Hauptelementdaten ermöglicht die Quantifizierung der wichtigsten Elementeinräge und den Austrag durch Grenzquellen und Senken (wie Flüsse, hydrothermale, Staub und Sedimente), wodurch Korrekturen der Major-Elementdaten zur Berücksichtigung von Flüssen aus dem Ökosystem ermöglicht werden. Dieses Wissen wird zur Beurteilung des Zustands der marinen Ökosysteme genutzt und kann als Grundlage für Veränderungen dienen, die bei zukünftigen Bewertungen beobachtet werden. Die Anwendung dieses Instruments auf wiederholte räumliche oder zeitliche Untersuchungen wird eine groß angelegte Bewertung des Fortschritts der Auswirkungen der Versauerung der Ozeane auf die Häufigkeit von Kalkbildungsorganismen ermöglichen.
The geomagnetic field shields our habitat against solar wind and radiation from space. Due to the geometry of the field, the shielding in general is weakest at high latitudes. It is also anomalously weak in a region around the south Atlantic known as South Atlantic Anomaly (SAA), and the global dipole moment has been decreasing by nearly 10 percent since direct measurements of field intensity became possible in 1832. Due to our limited understanding of the geodynamo processes in Earths core, it is impossible to reliably predict the future evolution of both dipole moment and SAA over the coming decades. However, lack of magnetic field shielding as would be a consequence of further weakening of dipole moment and SAA region field intensity would cause increasing problems for modern technology, in particular satellites, which are vulnerable to radiation damage. A better understanding of the underlying processes is required to estimate the future development of magnetic field characteristics. The study of the past evolution of such characteristics based on historical, archeo- and paleomagnetic data, on time-scales of centuries to millennia, is essential to detect any recurrences and periodicities and provide new insights in dynamo processes in comparison to or in combination with numerical dynamo simulations. We propose to develop two new global spherical harmonic geomagnetic field models, spanning 1 and 10 kyrs, respectively, and designed in particular to study how long the uninterrupted decay of the dipole moment has been going on prior to 1832, and if the SAA is a recurring structure of the field.We will combine for the first time all available historical and archeomagnetic data, both directions and intensities, in a spherical harmonic model spanning the past 1000 years. Existing modelling methods will be adapted accordingly, and existing data bases will be complemented with newly published data. We will further acquire some new archeomagnetic data from the Cape Verde islands from historical times to better constrain the early evolution of the present-day SAA. In order to study the long-term field evolution and possible recurrences of similar weak field structures in this region, we will produce new paleomagnetic records from available marine sediment cores off the coasts of West Africa, Brazil and Chile. This region is weakly constrained in previous millennial scale models. Apart from our main aim to gain better insights into the previous evolution of dipole moment and SAA, the models will be used to study relations between dipole and non-dipole field contributions, hemispheric symmetries and large-scale flux patterns at the core-mantle boundary. These observational findings will provide new insights into geodynamo processes when compared with numerical dynamo simulation results.Moreover, the models can be used to estimate past geomagnetic shielding above Earths surface against solar wind and for nuclide production from galactic cosmic rays.
Strontium 90 entsteht als Spaltprodukt bei Kernwaffenversuchen und wird im Knochen eingelagert. Nur durch Messung von Strontium 90 am menschlichen Knochen ist die tatsaechliche Belastung durch den Beta-Strahler bestimmbar. Hierzu werden Oberschenkelknochen von Leichen aus dem Sektionsgut asserviert, auf eine gleichmaessige Repraesentierung der Lebensalter wird geachtet.
During the first project period we developed a general approach to quantify soil pore structure based on X-ray micro-tomography Vogel et al. (2010) which is applicable at various scales to cover soil pores larger that 0.05 mm in a representative way. Based on this method we generated equivalent network models to numerically simulate flow and transport of dissolved chemicals. The existing network model was extended to handle reactive transport and infiltration processes which are especially critical for matter flux in soil. The results were compared to experimental findings. The original research question 'what does a particle see on its way through soil' could be answered quantitatively for various boundary conditions including steady state flux and infiltration. However, we identified various critical aspects of the proposed modeling concept which will be in the focus of the second period. This includes 1) the spatial arrangement of interfaces having different quality which is crucial for chemical interactions and pore scale water dynamics, 2) the realistic multiphase dynamics at the pore scale which need to reflect the dynamic pressure and movement of trapped non-wetting phase and 3) the parametrization of structural complexity which need to be developed beyond the measurement of continuous Minkowski functions to allow the development of quantitative relations between structure and function. These aspects will be explored in a joint experiments in cooperation with partners within the SPP.
Die zentrale Frage der Identifikation von Skelettfunden stellt sich gleichermaßen in der Prähistorischen Anthropologie, Archäozoologie und Rechtsmedizin. Sie gewinnt höchste Bedeutung im Falle des Vorliegens fragmentierter, manipulierter/bearbeiteter, verbrannter oder durch Dekomposition stark beeinträchtigter Funde. Da molekularbiologische/immunologische Identifikationsverfahren in diesen Fällen nicht mehr bzw. nur noch eingeschränkten Erfolg versprechen, ist eine lichtmikroskopische Untersuchung der Knochenmikrostruktur das Verfahren der Wahl, da die Mikroarchitektur ein hochvariables, von zahlreichen Faktoren abhängiges System darstellt. Mit dem beantragten Projekt sollen vorbereitende Arbeiten für die geplante Erstellung eines vergleichend-histologischen Atlas archäologischer Skelettfunde realisiert werden.
<p>Bleirohre: Blei im Trinkwasser ist gesundheitsgefährdend</p><p>Wie Sie Bleileitungen erkennen und welche Rechte Sie haben</p><p><ul><li>Bleirohre und damit bleihaltiges Trinkwasser kann es höchstens noch in älteren Gebäuden geben (Baujahr vor 1973).</li><li>Wenn Sie unsicher sind, prüfen Sie das Leitungsmaterial.</li><li>Bleifreie Leitungen sind Ihr gutes Recht: Hausbesitzer und Wasserwerke sind zum Austausch oder zum Stilllegen von Bleileitungen und Teilstücken von Bleileitungen verpflichtet.</li><li>Kleinkinder und Schwangere sollten Wasser, das durch Bleileitungen geflossen ist, nicht als Trinkwasser oder zur Zubereitung von Speisen verwenden.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Blei ist auch in sehr niedrigen Aufnahmemengen gesundheitsgefährdend und kann bei Ungeborenen, Säuglingen und Kleinkindern das Nervensystem schädigen sowie die Blutbildung und die Intelligenzentwicklung beeinträchtigen.</p><p><strong>Bleileitungen – kaum noch ein Problem:</strong>In Teilen Bayerns und Baden-Württembergs kommen Bleileitungen schon seit Ende des 19. Jahrhunderts nicht mehr zum Einsatz. In Nord- und Ostdeutschland wurden Bleileitungen bereichsweise noch bis Anfang der 1970er-Jahre genutzt. Aber längst nicht alle vor 1973 gebauten Häuser sind betroffen, weil auch schon vor 1973 häufig andere Werkstoffe (z. B. Kupfer oder verzinkter Stahl) verwendet wurden. Häuser, die nach 1973 errichtet wurden, sind nicht mehr betroffen.</p><p><strong>Bleileitungen erkennen:</strong>Um festzustellen, ob sich noch Bleileitungen in Ihrem Haus befinden, sind folgende Maßnahmen hilfreich:</p><p><strong>Bleileitungen nicht mehr zulässig:</strong>Die am 24.06.2023 in Kraft getretene, novellierte Trinkwasserverordnung sieht ein Verbot von Bleileitungen vor. Demnach sind bis zum 12.01.2026 alle Bleileitungen und auch Teilstücke zu entfernen oder stillzulegen. Auch kleinere Teilabschnitte aus Bleileitungen können in Kombination mit anderen metallenen Werkstoffen zu hohen Bleigehalten im Wasser führen. Deshalb ist beim Austausch von Bleileitungen darauf zu achten, dass diese vollständig ausgetauscht werden und eine Entfernung auch von Teilstücken ist zwingend notwendig. Wenden Sie sich bei Unsicherheiten an das Gesundheitsamt oder ziehen Sie Fachbetriebe der Sanitär- und Heizungstechnik zu Rate. Auch die Verbraucherzentralen und Mietervereine sowie der Verband der Haus- und Grundbesitzer können Ihnen helfen.</p><p><strong>Bleihaltiges Wasser nicht trinken:</strong>Verwenden Sie (möglicherweise) bleibelastetes Wasser nicht als Trinkwasser oder zur Zubereitung von Speisen. Für schwangere Frauen, Säuglinge und Kinder bis zum sechsten Lebensjahr ist Wasser aus Bleirohren als Trinkwasser immer ungeeignet. Verwenden Sie stattdessen in solchen Fällen abgepacktes Wasser mit dem Aufdruck „Geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung“. Die Anwendung von Filtern zur Bleientfernung ist nicht sinnvoll.</p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation:</strong>Das Trinkwasser in älteren Häusern mit Wasserrohren aus Blei kann erhöhte Bleigehalte aufweisen und dadurch Ihre Gesundheit gefährden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Wasser längere Zeit in Bleirohren gestanden hat (z. B. über Nacht). Gesundheitlich bedeutend ist vor allem die schleichende Belastung durch regelmäßige Aufnahme kleiner Bleimengen. Sie beeinträchtigt die Blutbildung und Intelligenzentwicklung bei Ungeborenen, Säuglingen und Kleinkindern. Besonders empfindlich auf Blei reagiert das sich entwickelnde kindliche Nervensystem. Beim Erwachsenen wird Blei ausgeschieden oder in den Knochen eingelagert. Es kann von dort aber wieder ins Blut gelangen (z. B. während der Schwangerschaft).</p><p><strong>Gesetzeslage:</strong>Nähere Bestimmungen zur Trinkwasserqualität in Deutschland und zu Grenzwerten für bedenkliche Stoffe finden sich in der Trinkwasserverordnung (TrinkwV). Angesichts des ständig erweiterten Wissens zur Giftigkeit von Blei gerade für die Jüngsten unter uns setzte der Verordnungsgeber den Grenzwert für Blei im Trinkwasser in den letzten Jahrzehnten mehrmals herab. Ende der 1990er-Jahre betrug er 0,040 mg/l, später noch 0,025 mg/l. Seit 1. Dezember 2013 gilt laut Trinkwasserverordnung 0,010 mg/l verbindlich einzuhalten.</p><p>In der aktuellen Trinkwasserverordnung wird der Grenzwert weiter abgesenkt: Ab dem 12.01.2028 gilt ein Grenzwert von 0,005 mg/l (entspricht 5 µg/l). Der Verordnungsgeber räumte den Gebäudeeigentümern und Wasserversorgern eine Übergangszeit bis 12.01.2026 ein. Bis dahin müssen sie eventuell noch vorhandene Bleirohre und auch Teilstücke gegen Rohre aus besser geeignetem Material austauschen oder zumindest stilllegen. Bereits der seit 1. Dezember 2013 geltende Grenzwert ist in Trinkwasser, das durch Bleirohre geflossen ist, vermutlich nicht einzuhalten. Im Stagnationswasser wird er sogar oft um ein Vielfaches überschritten. Daher gab es zum vollständigen Austausch der Bleileitungen schon bisher eigentlich keine Alternative. Auch kleine Teilabschnitte aus Blei sind kritisch, denn im Kontakt mit anderen metallenen Werkstoffen können sie durch galvanische Korrosion unverhältnismäßig viel Blei ins Trinkwasser abgeben.</p><p><strong>Marktbeobachtung:</strong>Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts war Blei aufgrund seiner technisch hervorragenden Eigenschaften ein gebräuchliches Material für Trinkwasserleitungen in Gebäuden. Auch die Leitungen zum Anschluss der Gebäude an die Verteilungsleitung unter der Straße (Hausanschlussleitung) wurden damals häufig aus Blei gefertigt. In Teilen Süddeutschlands wurden Bleileitungen allerdings schon 1878 verboten. Auch in den restlichen Teilen Deutschlands ging der Einsatz von Blei in der Trinkwasser-Installation mehr und mehr zurück. Seit 1973 wird Blei nicht mehr als Leitungsmaterial verwendet.</p>
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