Geowissenschaftliches Zentrum
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Das Kolloquium findet während der Vorlesungszeit jeweils mittwochs zwischen 14:15 und 15:30 Uhr statt. Die Kolloquiumsvorträge werden im Terminkalender angekündigt.
Geothermie in Niedersachsen? (2025-06-11, DB)
Geothermie hat das Potenzial, ganze Städte mit erneuerbarer Wärme zu versorgen. Ob die geothermische Energie aus der Erdkruste auch in Niedersachsen genutzt werden kann, soll sich nahe Ahnsbeck im Landkreis Celle zeigen. Auf einer zwei Hektar großen Fläche hat die Firma Baker Hughes mit spezieller Bohrtechnik aus 2500 Metern Tiefe einen Bohrkern des dortigen Rhät-Sandsteins entnommen. Forschende der Universität Göttingen untersuchen derzeit, ob durch das Gestein genug heißes Wasser gefördert werden kann, um das Umland mit Erdwärme zu versorgen. Erste Ergebnisse stimmen die Beteiligten zuversichtlich. Mit der Testbohranlage BETA der Firma Baker Hughes gelang es, den 100 Meter langen Bohrkern ohne Verluste an die Oberfläche zu bringen. Dadurch liefert er detaillierte Informationen über die Eigenschaften des Sandsteins. Anhand von Merkmalen wie der Speicherfähigkeit und Wasserdurchlässigkeit stellen die Forschenden der Universität Göttingen nun fest, ob die geothermische Erschließung der Lagerstätte möglich ist. Dr. Matthias Franz aus der Abteilung Strukturgeologie und Geothermik sieht Potenzial: „Auch wenn die Auswertungen unserer hydraulischen Tests noch laufen, weisen die vorläufigen Ergebnisse auf ein nutzbares geothermisches Reservoir hin.“ Nach erster Einschätzung der Forschenden ist die Sandsteinschicht mit 44 Metern mächtig genug und zudem ausreichend wasserdurchlässig. „Damit ist die Bohrung bei Ahnsbeck die erste fündige Geothermiebohrung in Niedersachsen. Das ist ein Meilenstein für das Bundesland“, so Franz. Das Forschungsprojekt DemoCELL ist Teil der Explorationskampagne des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Damit fördert das Ministerium die Untersuchung von Gebieten, die sich für Erdwärmeprojekte eignen können. Mehr Informationen sind hier zu finden: Explorationskampagne Geothermie in Niedersachsen YouTube-Video zur Geothermie-Bohrung
Foto: Matthias Franz (r) und Fabian Käsbohrer von der Universität Göttingen an der Bohrstelle. (© M. Franz).
Auf den Spuren der größten Goldreserven der Welt (2025-05-22, DB)
Die größten Goldreserven der Erde befinden sich nicht in Fort Knox, dem Goldlager der Vereinigten Staaten. Sie sind viel tiefer im Boden verborgen: Über 99,999 Prozent der globalen Vorräte an Gold und Edelmetallen liegen unter 3.000 Kilometer festem Gestein begraben, eingeschlossen im metallischen Kern der Erde und weit außerhalb der Reichweite der Menschheit. In Vulkangesteinen auf den Inseln von Hawaii haben Forschende der Universität Göttingen jedoch nun Spuren des Edelmetalls Ruthenium (Ru) entdeckt, die aus dem Erdkern stammen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Im Vergleich zum Erdmantel enthält der Erdkern eine etwas größere Menge eines bestimmten Ruthenium-Isotops: 100Ru. Der Unterschied kam bei der Entstehung der Erde vor 4,5 Milliarden zustande: Ein Teil des Ru, das damals zusammen mit Gold und anderen Edelmetallen im Erdkern eingeschlossen war, stammt aus einer anderen Quelle als die viel kleinere Menge an Ru im Erdmantel. Die Abweichung in 100Ru ist so gering, dass es bisher unmöglich war, sie nachzuweisen. Mit neuen Verfahren stellten die Forschenden nun aber ein ungewöhnlich hohes 100Ru-Signal in oberirdischen Vulkangesteinen fest. Dies lässt sich nur dadurch erklären, dass das Material, aus dem sich die Vulkangesteine gebildet haben, von der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel stammt. Dr. Nils Messling von der Abteilung Geochemie und Isotopengeologie der Universität Göttingen erklärt: „Als die ersten Ergebnisse eintrafen, wurde uns klar, dass wir buchstäblich auf Gold gestoßen sind! Unsere Daten bestätigten, dass Material aus dem Erdkern, darunter Gold und andere Edelmetalle, in den darüberliegenden Erdmantel sickert.“ Prof. Dr. Matthias Willbold aus derselben Abteilung ergänzt: „Unsere Ergebnisse zeigen nicht nur, dass der Erdkern nicht so isoliert ist, wie bisher angenommen. Wir können nun auch nachweisen, dass riesige Mengen sehr heißen Mantelmaterials – mehrere hundert Billiarden Tonnen an Gestein – von der Kern-Mantel-Grenze bis an die Erdoberfläche aufsteigen, wodurch Ozeaninseln wie zum Beispiel Hawaii entstehen.“ Die wertvollen Vorräte an Gold und anderen Edelmetallen, auf die wir in Bereichen wie den erneuerbaren Energien dringend angewiesen sind, könnten somit zum Teil aus dem Erdkern stammen. Messling schlussfolgert: „Ob die Prozesse, die wir heute beobachten, auch in der Vergangenheit stattgefunden haben, muss noch untersucht werden. Unsere Erkenntnisse eröffnen eine völlig neue Perspektive auf die Entwicklung der inneren Dynamik unseres Planeten.“
Bilder: (L) Gold ist gar nicht so selten, wie man vielleicht denkt. Doch 99,999 Prozent der globalen Vorräte an Gold und anderen Edelmetallen sind rund 3.000 Kilometer tief im Erdkern eingeschlossen und liegen damit weit außerhalb der Reichweite des Menschen (© Wikipedia/Slav4|A. Palmon). (R) Grafische Darstellung der Schalenstruktur der Erde mit dem heißen, metallischen Kern im Zentrum gefolgt von dem festen äußeren Kern, dem felsigen Mantel und der dünnen Kruste an der Oberfläche (© Universität Göttingen, OpenAI).
Messling, N., Willbold, M., Kallas, L., Elliott, T., Fitton, J. G., Müller, T., & Geist, D. (2025). Ru and W isotope systematics in ocean island basalts reveals core leakage. Nature. 10.1038/s41586-025-09003-0
Erfolgreiche Teilnahme der Fakultät für Geowissenschaften und Geographie an der EGU 2025 in Wien (2025-05-05, DB)
Die Fakultät für Geowissenschaften und Geographie war in diesem Jahr zahlreich auf der Generalversammlung der European Geosciences Union (EGU) in Wien vertreten. Vom 27. April bis 2. Mai 2025 präsentierten Wissenschaftler*innen aus allen Bereichen der Fakultät ihre aktuellen Forschungsergebnisse in Form von Vorträgen, Postern und interaktiven Sessions. Die EGU-Konferenz zählt zu den bedeutendsten internationalen Veranstaltungen im Bereich der Geowissenschaften und bietet jährlich eine Plattform für den wissenschaftlichen Austausch mit Kolleg*innen aus aller Welt. Besonders erfreulich war die starke Präsenz des wissenschaftlichen Nachwuchses, der mit spannenden Beiträgen und innovativen Forschungsansätzen beeindruckte. Die rege Beteiligung unterstreicht die internationale Vernetzung sowie die hohe Qualität der Forschung an unserer Fakultät. Wir bedanken uns bei allen Teilnehmenden für ihr Engagement und gratulieren zu einem erfolgreichen Auftritt in Wien!
Foto: Teilnehmende der European Geosciences Union (EGU) in Wien aus unserer Fakultät (© J. Holdt).
Wie lange kündigt sich ein Vulkanausbruch im Voraus an der Oberfläche durch Prozesse in der Tiefe an? (2025-04-01, DB)
Dieser Frage ist ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen nachgegangen, indem es vulkanische Ablagerungen eines früheren Vulkanausbruchs in den Phlegräischen Feldern nahe Neapel analysiert hat. Das Team fand heraus, dass frisches Magma aus der Tiefe den Vulkan innerhalb von rund 60 Jahren zur Eruption brachte. Diese „Vorwarnzeit“, also die Zeit, bis aufsteigendes Magma eine Eruption auslöst, hängt laut den Forschenden aber stark von der Magma-Temperatur ab. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Bulletin of Volcanology erschienen. Die Prozesse, die einen Vulkanausbruch auslösen können, sind in sogenannten Wachstumsringen magmatischer Kristalle aufgezeichnet: Diese befinden sich im Magmareservoir, einer unterirdischen Kammer, in der sich flüssiges Magma unter einem Vulkan sammelt. Bis kurz vor der Eruption wachsen die magmatischen Kristalle hier heran. Beim sogenannten „Kampanischen Ignimbrit“, einem gewaltigen Vulkanausbruch vor etwa 40.000 Jahren, wurden rund 300 Kubikkilometer Magma freigesetzt. Damit zählt er zu den größten und explosivsten Eruptionen in Europa der vergangenen 100.000 Jahre. Die Ablagerungen dieser Eruption untersuchten die Forschenden mit einer Elektronen-Mikrosonde, einem Gerät, mit dem sich die Proben mit Elektronen bestrahlen und ihre chemische Zusammensetzung punktgenau auf Tausendstel von Millimetern messen lassen. So konnte das Team die letzte Wachstumsphase der Kristalle kurz vor einer Eruption chemisch analysieren. „Die Verteilung des Elements Barium entlang von gemessenen Profilen am Kristallrand legt nahe, dass ein frischer Nachschub von Magma aus der Tiefe vor 40.000 Jahren die gewaltige Eruption ausgelöst hat“, erklärt Prof. Dr. Gerhard Wörner von der Abteilung Geochemie und Isotopengeologie der Universität Göttingen. „Dies belegt zum einen, dass dieser finale Magmen-Nachschub direkt vor der Eruption erfolgt ist. Weiterhin zeigen mathematische Modellierungen der gemessenen chemischen Profile, dass dieser Prozess das schon in der Erdkruste vorhandene, viel ältere Magma innerhalb von nur rund 60 Jahren zur Eruption brachte.“ Allerdings hängt die „Vorwarnzeit“ einer solchen Eruption stark von der Temperatur des Magmas ab, die nicht sicher zu bestimmen ist. „Sollte die Temperatur des Magmas höher als die angenommenen etwa 900 Grad Celsius gewesen sein, würde sich die Vorwarnzeit sogar noch deutlich reduzieren: Bei etwa 970 Grad Celsius liegen die meisten Schätzungen bei weniger als vier Jahren bis nur einem Monat. War die Temperatur niedriger, etwa bei 850 Grad Celsius, könnte die Vorwarnzeit zwischen acht und 380 Jahren liegen“, so Erstautorin Dr. Raffaella Iovine, die die Forschung im Rahmen ihrer Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe von Wörner und in Zusammenarbeit mit Forschenden aus Neapel durchgeführt hat. Die seit etwa vier Jahren stark angestiegene Erdbeben-Aktivität unter den Phlegräischen Feldern nährt in der Region Neapel die Furcht vor einer erneuten Eruption. Die nun publizierten Daten geben erste Hinweise darauf, wie lange die magmatischen Prozesse im Untergrund vor einer Eruption ablaufen. „Anzeichen, dass eine Eruption in der näheren Zukunft auch tatsächlich stattfinden wird, zeigen die Ergebnisse allerdings nicht“, so Wörner. „Oft werden Vulkane im Untergrund unruhig, ohne dass danach auch eine Eruption an der Erdoberfläche ausgelöst wird. Andererseits sind die Vulkane in der Region der Phlegräischen Felder schon seit über 300.000 Jahren immer wieder aktiv, oft nur mit kurzem Zeitabstand von wenigen hundert Jahren.“ Die Göttinger Forschungsarbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und den Deutschen Akademischen Austauschdienst gefördert.
Fotos: (L) Blick über den Golf von Neapel vom Rand der Caldera-Kraters der Phlegräischen Felder zum Vesuv. (R) Die JEOL Elektronen-Mikrosonde am „Göttingen laboratory for correlative Light and Electron Microscopy“ (GoeLEM), mit der ein weiterer Teil der aktuellen Analysen der Studie durchgeführt wurden. (© L: G. Wörner, R: A. Kronz)
Iovine, R. S., Pelullo, C., Arienzo, I., Fedele, L., Wörner, G., Kronz, A., & D’Antonio, M. (2025). Insights into magma reactivation times prior to a catastrophic highly explosive event: the Campanian Ignimbrite eruption (Campi Flegrei, Italy). Bulletin of Volcanology, 87(4), 27. 10.1007/s00445-025-01812-5
Startschuss für das Forschungsprojekt CampusGeoHub (2025-03-21, DB)
Am 7. März 2025 fiel der offizielle Startschuss für das Forschungsprojekt CampusGeoHub. Gemeinsam mit der HAWK Fakultät Ressourcenmanagement arbeitet das Geowissenschaftliche Zentrum der Universität Göttingen in den kommenden drei Jahren an einer Machbarkeitsstudie zur CO2-neutralen Wärmeversorgung des Nordcampus. Im Mittelpunkt stehen innovative Konzepte für die Wärme- und Kälteversorgung, bei denen vor allem Geothermie und saisonale Wärmespeicherung untersucht werden. Unterstützt wird das Projekt durch zahlreiche Praxispartner, darunter das Deutsche Primatenzentrum, mehrere Max-Planck-Institute, das Institut für Nanophotonik Göttingen, die GWDG, die Stadtwerke Göttingen und die Stadt Göttingen. Ziel ist es, gemeinsam Lösungen zu entwickeln, um fossile Energieträger durch nachhaltige Alternativen zu ersetzen und einen Beitrag zur klimafreundlichen Campusentwicklung zu leisten.
Zusammenarbeit zwischen der Universität Göttingen und der Hebräische Universität Jerusalem (2025-03-06, DB)
Zwei Forscher der Universität Göttingen, Prof. Andreas Pack und Dr. David Bajnai, besuchten vom 6. bis 8. März ihre Kolleg*innen an der Hebräischen Universität Jerusalem im Rahmen eines gemeinsamen Workshops mit dem Titel Klima in Israel vor 85 Millionen Jahren. Die Reise wurde durch ein jährliches Förderprogramm finanziert, das von beiden Universitäten getragen wird und die grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen ihnen stärken soll. Während ihres Besuchs trafen Prof. Pack und Dr. Bajnai auf Prof.in Hagit Affek and Prof. Uri Ryb. Sie führten Feldarbeiten in der nördlichen Negev-Wüste durch und entnahmen Proben aus der oberkreidezeitlichen Mishash-Formation, die aus zeitgleich abgelagerten Kieselgesteinen, Karbonaten und Phosphoriten besteht. Durch die Analyse der stabilen Isotopenzusammensetzung dieser drei Phasen – insbesondere der Triple-Sauerstoff-Isotope und der geklumpten Isotope in Karbonaten – wollen die Forschenden die diagenetische Geschichte der Sedimente rekonstruieren und Klimasignale entschlüsseln, die Rückschlüsse auf die Meerestemperaturen im Neo-Tethys-Ozean ermöglichen. Neben der Probennahme stellten die Workshop-Teilnehmenden ihre jeweiligen Isotopengeochemie-Labore vor, wobei das Göttinger Team seines durch Fotos und Präsentationen präsentierte. Zudem wurden Möglichkeiten für eine weitere Zusammenarbeit zwischen den beiden Laboren ausgelotet – bleibt gespannt auf Updates! Das Göttinger Team bedankt sich herzlich bei Prof. Ryb und Prof.in Affek für ihre Gastfreundschaft während des Besuchs. Wir freuen uns darauf, die Einladung in Zukunft erwidern zu können!
Fotos: (L) Ein typisches Aufschlussprofil der Mishash-Formation mit Wechsellagen aus Kieselgestein, Karbonat und Phosphorit. (R) Dr. Bajnai und Prof. Pack nach einem erfolgreichen Tag der Probenahme in der nördlichen Negev-Wüste. (© D. Bajnai)
Geo4Göttingen 2025 (2024-12-11, DB)
We are excited to invite you to Geo4Göttingen 2025, a unique joint conference hosted by the University of Göttingen on 14–18 September 2025 in collaboration with four leading scientific societies: the German Geological Society (DGGV), the German Society for Geomorphology (DGGM), the German Mineralogical Society (DMG), and the Paläontologische Gesellschaft (PalGes). This group of four mirrors the composition of Göttingen´s Faculty for Geoscience and Geography but does not constrain the scope of the meeting. We are organizing the conference in close cooperation with the Umbrella Organization of Geosciences in Germany (DVGeo) and aim for the event to cover a wide range of topics, from outer space to crystal lattices and from deep time to femtoseconds. Under the theme Geo4Change - Earth, Life, Climate, Resources, Materials – this conference will highlight some of the most pressing challenges of our time and discuss interdisciplinary solutions. From the dynamic changes shaping our planet to the critical resources that sustain life, we are at a pivotal moment where science must rise to meet global environmental, societal, and technological demands. This year's event is designed to foster collaboration across geosciences, emphasizing innovative approaches to the complex problems we face—whether they relate to climate change, sustainable and innovative use of materials, or the future of Earth's ecosystems. Join us in Göttingen for inspiring discussions, cutting-edge research presentations, and the opportunity to contribute to shaping a better future through geoscience. We look forward to welcoming you to Geo4Göttingen 2025! Cordially, Jonas Kley & the Geo4Göttingen 2025 organizers Click on the image to go to the conference website:
Tag der offenen Sammlungen am Sonntag, 20. Oktober 2024 (2024-10-17, DB)
Spektakuläre Restaurierungen erleben oder Meteorite erkennen, Fälschungen entdecken oder physikalische Experimente ausprobieren: Am Tag der offenen Sammlungen haben Besucherinnen und Besucher die Chance, hinter die Kulissen der Universität Göttingen zu schauen. Das Forum Wissen und neun Sammlungen öffnen von 11 bis 17 Uhr ihre Türen. „Das ist eine tolle Gelegenheit, die geballte Vielfalt der wissenschaftlichen Sammlungen an einem einzigen Tag erleben zu können: von den Sammlungen der Anthropologie, über die Sammlung von Algenkulturen bis hin zu den Nutztierwissenschaften“, so Dr. Sandra Potsch, Leiterin des Wissensmuseums. Viele der Sammlungen sind öffentlich nicht zugänglich, sie können nur am Tag der offenen Sammlungen besucht werden. Da dieser auf den Europäischen Tag der Restaurierung fällt, liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Tätigkeit der Restauratorinnen – es sind tatsächlich nur Frauen an der Universität Göttingen. Sie geben Einblicke in ihr Arbeitsfeld: Wie können Objekte über Jahrhunderte hinweg erhalten und bewahrt werden? Welche Bedingungen brauchen sie dafür? Wie wirkt sich das auf die Gestaltung der Ausstellungen aus? Neben Führungen, Vorträgen, Workshops stehen auch viele Mitmach-Aktionen für die gesamte Familie auf dem Programm. Für einige dieser Angebote wird um Anmeldung gebeten. Weitere Informationen und der Link zur Anmeldung hier.
Das Geheimnis der Amethyst-Gesteinsformationen von Uruguay (2024-10-01, DB)
Amethyst ist eine violette Quarzart, die seit vielen Jahrhunderten als Edelstein verwendet wird und im Norden Uruguays eine wichtige wirtschaftliche Ressource darstellt. Geoden sind hohle Gesteinsformationen, in deren Innerem sich häufig Quarzkristalle befinden. Amethyst-Geoden in Uruguay finden sich in erkalteten Lavaströmen, die aus dem Auseinanderbrechen des Superkontinents Gondwana vor etwa 134 Millionen Jahren stammen. Ihre Entstehung ist jedoch ein Rätsel geblieben. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen untersuchte die Minerale nun mit modernsten Techniken. Die Forschenden fanden heraus, dass sich die Amethyst-Geoden bei unerwartet niedrigen Kristallisationstemperaturen von nur 15 bis 60 Grad Celsius bildeten. Zusammen mit weiteren Ergebnissen konnte das Team ein neues Modell vorschlagen, um die Entstehung der Amethyst-Geoden zu erklären. Die Forschungsergebnisse sind in der Zeitschrift Mineralium Deposita erschienen. Die Forschenden arbeiteten im Bezirk Los Catalanes in Uruguay, wo seit über 150 Jahren Amethyst abgebaut wird. Dieses Gebiet ist bekannt für die tiefviolette Farbe und die hohe Qualität seiner Edelsteine sowie für die imposanten Riesengeoden, die manchmal einen Durchmesser von mehr als fünf Metern haben. Die International Union of Geological Sciences zählt die Ablagerungen zu den 100 wichtigsten geologischen Kulturerbestätten der Welt. Weil bislang wenig über die Entstehung dieser Geoden bekannt war, ist ihre Exploration oft auf die Erfahrung der örtlichen Bergleute angewiesen. Um dieses Problem zu lösen, führten die Forschenden umfangreiche geologische Untersuchungen in mehr als 30 aktiven Minen durch und analysierten die Mineralien der Geoden, das in den Geoden enthaltene Wasser und das Grundwasser. Mithilfe von Mikrothermometrie von Fluideinschlüsse und von Sauerstoffisotopen-Verhältnissen fand das Team Wichtiges über die Entstehung der Geoden heraus: Die Amethyst-Geoden bildeten sich bei unerwartet niedrigen Kristallisationstemperaturen und die mineralisierenden Flüssigkeiten wiesen niedrige Salzgehalte und Isotopensignaturen auf, die mit Wasser aus dem natürlichen Wetterkreislauf übereinstimmten, das wahrscheinlich aus Grundwasser in nahegelegenen Felsen stammt. „Dank der Präzision dieser neuen Techniken konnten wir die Temperatur und die Zusammensetzung der mineralisierenden Flüssigkeiten zuverlässig abschätzen“, so Fiorella Arduin Rode, Erstautorin und Doktorandin am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen. „Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass diese Amethyste bei niedrigen Temperaturen aus grundwasserähnlichen Flüssigkeiten kristallisiert sind.“ Die Studie schlägt ein Modell vor, in dem mineralische Phasen wie Amethyste in bereits bestehenden vulkanischen Hohlräumen in Basalt kristallisieren, was durch regionale Temperaturschwankungen in der Erdkruste beeinflusst wird. Arduin Rode fügt hinzu: „Um zu entschlüsseln, wie Amethyste entstehen, sind Bedingungen wie die Temperatur und die Zusammensetzung der mineralisierenden Flüssigkeiten sowie die Kieselsäurequelle, der Zeitpunkt der Mineralisierung und die Beziehung zu den Wirtsgesteinen wichtige Faktoren. Dies könnte die Erkundungsmethoden erheblich verbessern und in Zukunft zu nachhaltigen Abbaustrategien führen.“
Bilder: (L) Fiorella Arduin Rode von der Universität Göttingen im Bergbaugebiet Los Catalanes im Norden Uruguays. Zusammen mit der Region Ametista do Sul im Süden Brasiliens sind diese Gebiete die weltweit führenden Bergbaureviere für Edelsteine, die aus vulkanischer Lava gewonnen werden, wie zum Beispiel Amethyst- und Achat-Geoden. (R) Eine Amethystgeode aus den Los Catalanes wurde zur Vorbereitung auf den Verkauf bearbeitet. (© F. Arduin-Rode)
Arduin-Rode, F., Sosa, G., van den Kerkhof, A., Krüger, Y., Bajnai, D., Pack, A., Di Rocco, T., Oyhantçabal, P., Wemmer, K., Herwartz, D., Klipsch, S., Wiegand, B., Siegesmund, S., & Hueck, M. (2024). World-class amethyst-agate geodes from Los Catalanes, Uruguay: Genetic implications from fluid inclusions and stable isotopes. Mineralium Deposita. 10.1007/s00126-024-01310-2
Eisen-Schwefel-Minerale zeugen vom frühesten Leben auf der Erde (2024-05-21, DB)
Bestimmte Minerale in heißen Quellen der Tiefsee könnten auf bakterielle Aktivitäten vor Milliarden von Jahren hinweisen, was entscheidend für das Verständnis der Entstehung des Lebens ist. Das haben die Universitäten Tübingen und Göttingen herausgefunden, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht wurden. Heiße Quellen existieren seit mindestens 3,77 Milliarden Jahren und könnten auch auf anderen Himmelskörpern unseres Sonnensystems Leben ermöglichen, da die extremen Bedingungen dieser Systeme als Entstehungsort der ersten organischen Stoffe und Lebewesen gelten. „Um zu verstehen, wie das Leben entstanden ist, wollen wir die Evolution von Mikroorganismen über Jahrmilliarden zurückverfolgen“, erklärt Doktorand Eric Runge. Forscher suchen in den ältesten Gesteinen der Erde nach Biosignaturen, Spuren von Leben, wobei besonders Pyrit in charakteristischer Kugelform vielversprechend ist. „Pyrit in Himbeerstruktur entsteht nur, wenn Magnetit durch Eisen reduzierende Bakterien gebildet wurde“, sagt Prof. Dr. Andreas Kappler (Universität Tübingen). Experimente zeigen, dass sich die Kristallformen von biologisch und nicht-biologisch entstandenem Pyrit deutlich unterscheiden. Die Untersuchung von Biosignaturen hat auch Relevanz für die Suche nach Leben auf anderen Planeten. „Heiße Quellen, ähnlich denen in unserer Tiefsee, könnten auch auf dem Saturnmond Enceladus existieren“, sagt Prof. Dr. Jan-Peter Duda. Solche Studien liefern Grundlagen, um mögliche Spuren außerirdischen Lebens zu erkennen.
Bilder: ‘Schwarze Raucher‘, heiße Quellen in der Tiefsee, stoßen vulkanisch erhitzte Fluide aus, die reich an gelösten Metallen und Schwefel sind. Diese Umgebungen sind Oasen mikrobieller Aktivität in der Tiefsee (MARUM).
Runge, E., Mansor, M., Chiu, T. H., Shuster, J., Fischer, S., Kappler, A., & Duda, J.-P. (2024). Hydrothermal sulfidation of biogenic magnetite produces framboid-like pyrite. Communications Earth & Environment, 5(1), 252. 10.1038/s43247-024-01400-z
Hochaufgelöste Einblicke in 3,5 Milliarden Jahre alte Biomasse (2024-02-21, DB)
Um etwas über die ersten Organismen auf unserem Planeten zu erfahren, müssen Forschende die Gesteine der frühen Erde analysieren. Diese sind weltweit nur an wenigen Orten an der Oberfläche zu finden. Das Pilbara-Kraton im Westen Australiens ist eine dieser seltenen Fundstellen: Hier treten rund 3,5 Milliarden Jahre alte Gesteine zutage, die Spuren der damals lebenden Mikroorganismen enthalten. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen liefert nun neue Erkenntnisse zur Bildung und Zusammensetzung dieser uralten Biomasse und gibt so einen Einblick in die frühesten Ökosysteme der Erde. Mit hochauflösenden Techniken wie der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und der Röntgen-Nahkanten-Absorptions-Spektroskopie (NEXAFS) untersuchten die Forschenden kohlenstoffhaltige Partikel, die in Gesteinen aus Baryt zu finden sind. So konnten sie wichtige Informationen über die Struktur der mikroskopisch kleinen Partikel gewinnen und zeigen, dass sie biologischen Ursprungs sind. Es ist wahrscheinlich, dass die Partikel damals im Wasserkörper eines vulkanischen Kraterkessels (Caldera) sedimentierten. Daneben wurde ein Teil offenbar im Untergrund des Vulkansystems durch hydrothermale Wässer transportiert und verändert. Das weist auf eine turbulente Ablagerungsgeschichte hin. Aus der Analyse verschiedener Kohlenstoff-Isotope schlossen die Forschenden außerdem, dass im Umfeld der vulkanischen Aktivität bereits unterschiedliche Arten von Mikroorganismen lebten, ähnlich wie heute an isländischen Geysiren oder an heißen Quellen im Yellowstone-Nationalpark. Die Studie gibt nicht nur Aufschluss über die Vergangenheit der Erde, sondern ist auch in methodischer Hinsicht interessant. Erstautorin Lena Weimann vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen erklärt: „Für uns war es sehr spannend, verschiedene hochauflösende Techniken zu kombinieren und daraus Zusammenhänge zur Herkunft und Ablagerungsgeschichte organischer Partikel abzuleiten. Wie unsere Erkenntnisse zeigen, können so selbst aus extrem altem Material noch ursprüngliche Signale der ersten Organismen gewonnen werden."
Bilder: (L) Frei an der Oberfläche liegendes Gestein des Pilbara-Kratons: unten graues Baryt-Gestein, oben durch Oxidation rötlich gefärbte Stromatolithen. (R) Lena Weimann im Labor. (© J.-P. Duda & G. Hundertmark)
Weimann, L., Reinhardt, M., Duda, J.-P., Mißbach-Karmrodt, H., Drake, H., Schönig, J., Holburg, J., Andreas, L. B., Reitner, J., Whitehouse, M. J., & Thiel, V. (2024). Carbonaceous matter in ∼3.5 Ga black bedded barite from the Dresser Formation (Pilbara Craton, Western Australia) – Insights into organic cycling on the juvenile Earth. Precambrian Research, 403, 107321. 10.1016/j.precamres.2024.107321
Einweihung des neuen Gerätezentrum GoeLEM (2024-02-21, DB)
Die Fakultät für Geowissenschaften und Geographie ist ausgewiesen für ihre Expertise und hervorragende analytische Ausstattung, die von vielen Wissenschaftler*innen der Universität Göttingen und darüber hinaus genutzt wird. Das Geowissenschaftliche Zentrum der Universität Göttingen hat in den vergangenen drei Jahren ein modernes infrastrukturelles Gerätezentrum für Licht- und Elektronenmikroskopie aufgebaut. Die Einheit umfasst eine Elektronenstrahlmikrosonde, ein hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop und weitere Elektronen- und Lichtmikroskope. Neben den bildgebenden Verfahren und der Elektronenbeugung liegt der Schwerpunkt der methodischen Anwendung auf der quantitativen Mikrobereichsanalyse, sowohl von natürlichen Proben wie zum Beispiel Mineralen als auch modernen Werkstoffen. Das Gerätezentrum bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Fakultäten analytische Möglichkeiten zur hochauflösenden Charakterisierung von Materialien und deren chemischen Eigenschaften bis in den Sub-Nanometer-Bereich. Die Gesamtkosten lagen bei etwa drei Millionen Euro, das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur die Investition mit rund 1,2 Millionen Euro unterstützte. Die Installation des letzten Gerätes, ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop, ist nun abgeschlossen. Damit ist das Goettingen Laboratory for correlative Electron and light Microscopy (GoeLEM) komplett und kann in Betrieb genommen werden. Das gilt es zu feiern! Aus diesem Grund fand am 7. Februar ein Festkolloquium statt. Metin Tolan (Präsident der Georg-August-Universität), MD Rüdiger Eichel (Leiter der Abteilung Forschung, Innovation, Europa des MWK), Prof. Dr. Christoph Dittrich (Dekan der Fakultät für Geowissenschaften und Geographie) und Prof. Dr. Andreas Pack (Direktor des Geowissenschaftlichen Zentrums) gaben Grußworte. Zum Schluss hielt Prof. Dr. Thomas Müller den Festvortrag: „GoeLEM – Visionen, Perspektiven und Möglichkeiten der korrelativen elektronenoptischen Analytik“. Die lokale Zeitung "Göttinger Tageblatt" hat über die Veranstaltung berichtet.Internationales Symposium über Quarz und Glas findet in Göttingen statt (2024-01-22, DB)
Das QUARTZ-2024-Symposium möchte Geowissenschaftler, Mineralogen, Petrologen, Materialwissenschaftler, Sedimentologen sowie Wirtschafts- und Bergbaugeologen und Verarbeitungsingenieure mit besonderem Interesse an Quarz und anderen Silikatformen wie Chert und Glas zusammenzubringen. Präsentiert und diskutiert werden die neuesten Ergebnisse aus einem breiten Spektrum laufender Quarzforschung. Aufgrund der besonderen wirtschaftlichen Bedeutung in Deutschland, betonen wir die Bedeutung sowie die ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit von Quarz als Rohstoff für die Glasproduktion. Eine Podiumsdiskussion im Rahmen des Symposiums wird sich diesem Thema widmen und geowissenschaftliche sowie materialwissenschaftliche Aspekte verbinden. Anmeldung und weitere Infos
Forschungsteam untersucht einzigartige Fasern und Evolution der Tiere (2023-12-14, DB)
Zebra- und Quaggamuscheln, die zu den Dreikantmuscheln gehören, sind in Westeuropa und Nordamerika weit verbreitet. Die invasiven Süßwasserarten sind eine Gefahr für die Ökosysteme, denn sie konkurrieren mit heimischen Arten um knappe Ressourcen. Auch ihr Hang zum Biofouling macht die Muscheln lästig: Mit Fäden aus einem Sekret namens Byssus haften sie sich unter Wasser hartnäckig an Oberflächen und blockieren so zum Beispiel Einlässe von Wasseraufbereitungsanlagen und Kraftwerken. Prägend für die Evolution der zu den schädlichsten Arten zählenden Muscheln war ein seltenes genetisches Ereignis vor über zwölf Millionen Jahren. Das haben Forschende unter der Leitung der McGill University (Kanada) und der Universität Göttingen herausgefunden. Ihre Studie zeigt auch, wie die seidenähnlichen Fasern der Muscheln die Produktion nachhaltiger Materialien bereichern können. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PNAS erschienen. Für ihre Studie sammelten die Forschenden Material von Zebra- und Quaggamuscheln in Deutschland und Kanada. An der McGill University bestimmten sie mit verschiedenen Techniken die Eigenschaften des Byssusfadens, um zu verstehen, wie das biologische Material das widerstandsfähige Festhalten der Muscheln an nahezu jeder Oberfläche ermöglicht. Die Forschenden der Universität Göttingen identifizierten und sequenzierten ein Gen, das ein Protein des Byssusfadens kodiert. Das Protein stellt die seidenen Fasern her, die für den Byssusfaden typisch sind. Sie modellierten die Struktur und klärten mit Analysen die Evolution des Proteins auf. Prof. Dr. Daniel J. Jackson aus der Abteilung Geobiologie der Universität Göttingen war an den Untersuchungen beteiligt. Er beobachtete Dreikantmuscheln in der Northeimer Seenplatte und sagt: „Es war schockierend zu sehen, wie zahlreich Zebra- und Quaggamuscheln dort vorkommen. Das zeigt, wie invasiv sie sind und wie sie Lebensräume vollständig dominieren.“ Dass die Dreikantmuscheln so widerstandsfähig und erfolgreich sind, führten die Forschenden erstmals auf ein bisher nicht dokumentiertes evolutionäres Ereignis zurück. Jackson erklärt: „Es ist wahrscheinlich, dass vor mehr als zwölf Millionen Jahren ein einzelnes Bakterium fremdes genetisches Material in eine einzige Muschel einschleuste und ihren Nachkommen dadurch die Fähigkeit verlieh, die Fasern herzustellen. Dieser horizontale Gentransfer hat, angesichts der entscheidenden Rolle der Fasern beim Anhaften der Muscheln, deren globale Ausbreitung maßgeblich vorangetrieben.“ Die neuen Erkenntnisse steigern das Verständnis der invasiven Dreikantmuscheln mit ihren Mechanismen des Biofoulings und können Lösungsansätze zur Bewältigung der ökologischen und wirtschaftlichen Schäden bieten. Die Forschungsarbeit kann darüber hinaus die Entwicklung nachhaltiger Materialien inspirieren. Die Forschenden fanden heraus, dass die Bausteine der Fasern riesige Coiled-Coil-Proteine sind – die größten, die je gefunden wurden. Diese Proteine, die strukturell denen im menschlichen Haar ähneln, verwandeln sich in seidenähnliche Beta-Kristalle, wenn die Muschel die Faser während ihrer Bildung streckt. Diese Methode der Faserbildung kann die biotechnologische Produktion nachhaltiger Fasern erleichtern, denn sie ist deutlich einfacher als die Herstellung von Spinnenseide, auf die sich diese Branche bisher stützt. Prof. Dr. Matthew Harrington von der McGill University erklärt: „Die Fasern der Dreikantmuscheln, die strukturell der Spinnenseide ähneln, können die Entwicklung robuster Polymerfasern inspirieren und zu haltbaren Materialien für Textilien und technische Kunststoffe beitragen.“
Bild: Morphologie der Dreissenid-Byssus. Abbildung aus dem Manuskript.
Simmons, M., Horbelt, N., Sverko, T., Scoppola, E., Jackson, D. J., Harrington, M. J. (2023) Invasive mussels fashion silk-like byssus via mechanical processing of massive horizontally acquired coiled coils, PNAS, 120, e23119011, 10.1073/pnas.2311901120
Titelseite von Geochemical Perspective Letters präsentiert Studie von Studenten aus Göttinger Geobiologie Team (2023-08-29, DB)
Herzlichen Glückwunsch an Jorinel Manuel Domingos, einen MSc-Studenten und wertvolles Mitglied der Göttinger Geobiology Group. Seine Publikation als Erstautor über Pyritwachstum hat es auf die Titelseite des renommierten Journals Geochemical Perspective Letters geschafft. J.M. Domingos, E. Runge, C. Dreher, T.-H. Chiu, J. Shuster, S. Fischer, A. Kappler, J.-P. Duda, J. Xu, and M. Mansor (2023): Inferred pyrite growth via the particle attachment pathway in the presence of trace metals. Geochemical Perspective Letters, 26, 14-19, 10.7185/geochemlet.2318
Bild: Titelseite von Band 27 der Geochemical Perspective Letters. Falschfarbenbild von laborgefertigten Pyritkristallen mit unterschiedlichen Größen und Morphologien. Die Farben spiegeln verschiedene angenommene Wachstumsstadien wider: von den grün/blauen Mikroframboiden über gelbe oktaedrische Kristalle bis hin zu roten Pyrit "Rosen". Solche Bilder und andere geben Einblicke in das Mineralwachstum über den Partikel-Anlagerungsweg, der beeinflusst, wie Verteilungen von Spurenelementen und Mineralmorphologien als Biosignaturen und Umweltindikatoren verwendet werden können (© J. Shuster)
Sommer-BuFaTa in Göttingen (2023-05-22, DB)
Vom 10. bis 14. Mai haben wir die Sommer-BuFaTa der Geowissenschaften bei uns veranstaltet. Unsere engagierten Studierenden der Fachgruppe Geowissenschaften haben zusammen mit Geowissenschaftliche Studentische Erfahrungs- und Interessensnetzwerk (GeStEIN) dieses außergewöhnliche Event auf die Beine gestellt. Knapp 120 Geo-Studierende aus 23 Standorten haben dafür im Geopark gezeltet und wurden von unserer Fachschaft umsorgt. Es fanden Workshops, Vorträge und die GeStEIN Mitgliederversammlung, sowie Exkursionen und Vernetzungsveranstaltungen wie die Kneipenrallye und Geolympix statt. Unser herzlicher Dank gilt allen, die zu diesem erfolgreichen Ereignis beigetragen haben, von den Teilnehmern über die Organisatoren. Euer gemeinsamer Einsatz und Enthusiasmus haben diese Erfahrung wirklich besonders gemacht! Die nächste BuFaTa wird im Wintersemester in Jena stattfinden.
Bild: Studierende betrachten das Streckensien-Diagramm in unserem Geopark während der Geolympix.
Jan-Peter Duda erhält Gastprofessur an der Northwest University(2023-05-15, DB)
Wir freuen uns sehr bekannt zu geben, dass Prof. Jan-Peter Duda für seine herausragenden Beiträge und sein Fachwissen im Bereich der frühen Lebens- und Tiefzeitsgeobiologie mit einer renommierten Gastprofessur an der Northwest University (NWU) in Xi'an, VR China, ausgezeichnet wurde. Zusätzlich zur Gastprofessur wurde Jan-Peter Duda zum ausländischen akademischen Experten am 111 Center Early Life & Environments an der NWU ernannt. Die offizielle Mitteilung erfolgte durch eine Delegation angesehener Besucher der NWU, zu der auch Prof. Shaocong Lai (Vizepräsident NWU) und Prof. Dongjing Fu gehörten. Sie besuchten kürzlich Göttingen, um Jan-Peter Duda persönlich über die Ernennung zu informieren und zukünftige Kooperationen in Forschung und Lehre zu besprechen.
Bilder: Bilder von Prof. J.-P. Duda, der die Auszeichnungen von der Delegation der NWU, Prof. Shaocong Lai und Prof. Dongjing Fu, entgegennimmt. (© J.-P. Duda)
Renas Koshnaw receives Postdoctoral Researchers International Mobility Experience (PRIME) fellowship from DAAD (2023-03-02, DB)
Renas Koshnaw joined the Göttingen Geoscience Center as a Humboldt Research Fellow in 2019, hosted by Jonas Kley and the structural geology department. Renas was born and raised in Erbil, Kurdistan Region of Iraq. He holds an MSc and PhD from the University of Texas at Austin. His research focuses on the tectonic evolution of the Zagros Mountains and addresses topics ranging from lithosphere-scale geodynamics and thrust belt structure to sediment provenance, transport and deposition. One of his main interests is to constrain how the interplay of tectonic and surface processes has shaped the mountains and their foreland in the course of continental collision. Renas is one of 25 individuals who were selected for the PRIME fellowship 2022/23 out of 133 applicants. He will spend 12 months conducting research abroad at the Massachusetts Institute of Technology in the United States, where he will investigate the fate of the Neotethys oceanic slab located between the Arabian and Eurasian plates. On another note, Renas recently wrote a public outreach article on the geology of the Zagros Mountains and his own research there in the new Kurdistan Chronicle magazine. You will find his contribution on page 45 of the pdf (p. 88 of the magazine). You may also want to check out other aspects of Kurdistan, its nature, culture and people in the new magazine!
Photos: A picture of Renas Koshnaw and the Zagros Mountains. (© R. Koshnaw)