Geowissenschaftliches Zentrum
Hast du neuigkeiten zu berichten? Schreib mal an David. Willst du auf dem Laufenden bleiben? Folge uns:
Geowissenschaftliches Kolloquium
Das Kolloquium findet während des Semesters (24.10.2022 - 10.02.2023) jeweils mittwochs zwischen 14:15 und 15:30 Uhr statt. Die Kolloquiumsvorträge werden in einem hybriden Format organisiert. Ob ein Vortrag persönlich oder online gehalten wird, ist im Terminkalender vermerkt.
Kontakt: Dr. Manuel Reinhardt
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).
Cherts zeichnen Abkühlung der Erde über Milliarden-Jahre auf (2022-12-20, DB)
Forscher der Abteilung Sedimentologie und Umweltgeologie analysieren Sauerstoffisotope in 550 Millionen Jahre alten Gesteinen Vor Millionen von Jahren waren die Ozeane auf der Erde wohl doch nicht heiß, wie oft angenommen, sondern eher gemäßigt bis warm. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam um Jun.-Prof. Michael Tatzel vom GZG. Die Wissenschaftler analysierten rund 550 Millionen Jahre alte Cherts, Sedimentgesteine die sich aus Meerwasser und Resten von Siliciumdioxid-abscheidenden Organismen bilden. Anhand dieser „Zeitkapseln“ zeigte das Team, dass die Sauerstoff-Isotopenverhältnisse durch das Erkalten der festen Erde bestimmt werden und weniger von den Temperaturen des Meerwassers abhängen. Die Ergebnisse sind in PNAS erschienen. Wie kann es sein, dass Archaische Cherts – zwischen 3,85 und 2,5 Milliarden Jahre alt – am leichten Sauerstoffisotop (16O) stark angereichert sind? Welche Informationen zeichnen diese wertvollen Zeitkapseln über die Geschichte unserer Erde überhaupt auf? Um diesem Jahrzehnte-alten Rätsel der Geowissenschaften nachzugehen, untersuchte das Forschungsteam Gesteinsproben aus Südost-China, die dokumentieren, dass nach der Ablagerung von Sedimentschlamm die amorphen Vorstufen von Chert in hunderten Metern Tiefe unter der Erdoberfläche nochmals umkristallisieren und dabei die Temperaturen in der Tiefe aufgezeichnet werden. Diese Erkenntnis brachte das Team auf die Idee, dass Sauerstoff-Isotopenverhältnisse vom Wärmefluss aus dem Erdinneren abhängen könnten – ein ganz neuer Blickwinkel auf das alte Rätsel. Die Berechnungen zeigen, dass bei höherem Wärmefluss die Isotopenverhältnisse kleiner werden, weil die Rekristallisation dann bei höheren Temperaturen stattfindet. Gleichzeitig wird Meerwasser unter diesen Bedingungen an 16O angereichert. Das Rätsel um isotopisch leichte Archaische Cherts löst sich somit durch den etwa doppelt so hohen Wärmefluss auf der frühen Erde. Der berechnete Effekt des Wärmeflusses für Sauerstoffisotope in Cherts bedeutet auch, dass die leichten Archaischen Cherts für ein gemäßigtes bis warmes Klima auf der frühen Erde sprechen – heiße Archaische Ozeane scheinen sehr unwahrscheinlich. Diese Schlussfolgerung ist zentral für das Verständnis über die Entwicklung von Leben auf der jungen Erde. Die neuen Erkenntnisse über den Wärmefluss-Effekt ermöglicht nun akkurate Rekonstruktionen von Meerwassertemperaturen in tiefer geologischer Zeit. Darüber hinaus legt diese Arbeit die Grundlage für neue Entdeckungen zur thermischen und tektonischen Geschichte alter Sedimentbecken.
Bild: Ein Foto der 550 Millionen Jahre alten Cherts, die in der Studie analysiert wurden (M. Tatzel).
Tatzel, M., et al. (2022) Chert oxygen isotope ratios are driven by Earth’s thermal evolution, PNAS, 119(51), e2213076119, 10.1073/pnas.2213076119
Kontakt: Michael Tatzel
Presseinformation
Fünf Studierende wurden mit dem Adolf-von-Koenen-Preis ausgezeichnet (2022-12-08, DB)
Der Adolf-von-Koenen-Preis wird seit 2009 jährlich an herausragende Bachelor- und Masterarbeiten sowie Dissertationen im Bereich der Geowissenschaften verliehen. Neben der prestigeträchtigen Auszeichnung erhalten die Preisträgerinnen und Preisträger dank des Vereins der Freunde der Geowissenschaften an der Universität Göttingen auch eine finanzielle Zuwendung. Da die Preisverleihung im vergangenen Jahr ausgefallen war, präsentierten die Preisträger des Jahres 2021 ihre Arbeiten gemeinsam mit den Preisträgern des Jahres 2022 im Nikolauskolloquium.
Bild: Die Adolf von Koenen-Preisträgerinnen der Jahre 2021 und 2022. Von rechts nach links: Tom Baumgarten, Vorsitzender des Vereins „Freunde der Geowissenschaften der Universität Göttingen“, Nina Caroline Lindstedt, Anne Friedrich, Yu Pei, Kristina Sass, Studiendekan Thomas Ptak und Jonas Kley. Preisträger Carsten Benner konnte leider nicht teilnehmen. Foto: L. Leschner
Nina Caroline Lindstedts (Bsc 2021) Arbeit, erfasst eine (zu geringe) Sediment-Akkumulation in Relation zum globalen Meeresspiegel-Anstieg und setzt in Verbindung mit dem Küstenschutz in einer Kulturlandschaft (Hallig) gesetzt wird, zeichnet sich durch sehr gute sedimentologische und ingenieur-geologische Ergebnisse, eine reiche Bebilderung und einen breiten methodischen Ansatz aus. Zudem ist ihr die Verbindung von geowissenschaftlichen Fakten und einer Kosten-/Nutzen-Analyse beim Küstenschutz exzellent gelungen. (Betreuer: Dr. Matthias Deicke; Kobetreuer: Prof. Dr. Rainer Markgraf)
Anne Friedrichs (BSc 2022) Arbeit besticht durch eine sprachlich und inhaltlich sauber strukturierte Darstellung der experimentellen Synthese von Opal. Ein gelungenes Zusammenspiel verschiedener Analyse-Methoden und die daraus gewonnenen Daten erlaubten ihr, für die Opal-Genese und die Glasindustrie (Opaleszenz) interessante Erkenntnisse zu sammeln. Ihre kollegiale Vernetzung und ihr beispielhaftes Engagement für die Öffentlichkeitsarbeit spiegeln sich in der insgesamt hohen Originalität ihrer Arbeit wider. (Betreuer: Dr. Kirsten Techmer, Kobetreuer: Prof. Dr. Sharon Webb)
Kristina Sass (MSc 2021) hat in ihrer beeindruckenden, sehr gut strukturierten, sprachlich sauberen und perfekt illustrierten Arbeit die permo-triassischen Sandsteine Südwest-Deutschlands „nach allen Regeln der Kunst auseinandergenommen“: sie kompilierte vorhandene Schwermineral-Daten und U-Pb Datierungen von Zirkonen, reicherte sie mit eigenen Analysen an und erstellte somit eine umfassende Sedimentations-Geschichte einschließlich der Provenienz-Wechsel vom Zechstein bis zum Oberen Buntsandstein. Das geologisch und stratigraphisch komplexe Puzzle dieses Raumes hat sie multi-disziplinär und methodisch breit gefächert zusammengefügt. (Betreuer: Prof. Dr. Hilmar von Eynatten; Kobetreuer: Dr. István Dunkl)
Carsten Benner (MSc 2022) hat rezente Sedimentproben aus Bächen im grönländischen „Nagssugtoqidian“-Orogen-Gürtels (ca. 1870 Millionen Jahre alt) untersucht, um dem Problem der umstrittenen paleo-proterozischen Plattentektonik näher zu kommen, die durch Minerale der Ultrahochdruck Metamorphose nachzuweisen wäre. Nach einer rundum gelungenen Auseinandersetzung mit der Thematik präsentiert Carsten Benner die Ergebnisse seiner analytisch aufwändigen Untersuchungen. Die Analysen von fast 38.000 Schwermineralen und 1.800 Granaten lieferten überwiegend Hinweise auf eine Hoch-Temperatur-Metamorphose, trotzdem könne aber das Vorhandensein von Mineralen der Ultrahochdruck-Fazies nicht gänzlich ausgeschlossen sein. Es bleibt spannend. (Betreuer: Jan Schönig; Kobetreuer: Prof. Dr. Hilmar von Eynatten)
Yu Pei (PhD 2022) hat sich in ihrer kumulativen Dissertationsschrift - sauber, ausgereift und umfassend dokumentiert und illustriert - einem der größten, global-ökologischen Probleme der Erdgeschichte gewidmet, den Bio-events, biologischen Aussterbe-Ereignissen mit bio-geochemischen Implikationen, deren Ursachen nach wie vor atemberaubend und spekulativ sind. Am Beispiel der dynamischen Karbonat-Sedimentation im Bereich der Perm-Trias-Grenze in Südchina und dem Germanischen Becken hat sie die Wechsel von enzymatisch kontrollierter, über mikrobiell gesteuerte Karbonat-Produktion bis hin zur Organo-Mineralisation in der Trias exzellent erfasst und beschrieben, und damit einen weiteren Baustein zum Verständnis erdgeschicht-licher Einschnitte geliefert. (Betreuer: Prof. i.R. Dr. Joachim Reitner; Kobetreuer: Prof. Dr. Jan-Peter Duda)
Herzlichen Glückwunsch!
Leuchtende Fossilien: Fluoreszenz macht Farbmuster von Muscheln sichtbar (2022-10-28, DB)
Göttinger Geobiologe entdeckt Mustervielfalt bei 240 Millionen Jahre alten Muschelschalen Mithilfe von UV-Licht können Strukturen von Fossilien sichtbar gemacht werden, die bei normalem Tageslicht kaum zu erkennen sind. Bei fossilen Schalen von Schnecken und Muscheln aus der Erdneuzeit wurde diese Fluoreszenz-Methode bereits oft eingesetzt und brachte hier längst verblichene Farbmuster wieder zum Vorschein. Jetzt kann Dr. Klaus Wolkenstein vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen, der aktuell an der Universität Bonn forscht, zeigen, dass fluoreszierende Farbmuster selbst bei etwa 240 Millionen Jahre alten Muschelschalen aus dem Erdmittelalter zu finden sind. Es handelt sich damit um die ältesten fluoreszierenden Farbmuster überhaupt. Die Ergebnisse seiner Studie sind in der Fachzeitschrift Palaeontology erschienen. Bei Fossilien aus dem Erdmittelalter sieht man Reste von Farbmustern normalerweise nur äußerst selten. Die Untersuchung von Kammmuscheln aus der Triaszeit mit UV-Licht zeigte jedoch, dass Farbmuster bei diesen viel häufiger erhalten sind als bisher gedacht. Für das menschliche Auge unsichtbares UV-Licht regt organische Verbindungen in den Fossilien zum Leuchten an. Man findet so eine überraschende Vielfalt an Farbmustern: verschiedene Variationen von Streifen-, Zickzack- und Flammenmustern. Die Vielfalt an Farbmustern ist ähnlich groß wie man sie zum Beispiel bei heutigen Muschelschalen an einem Strand beobachten kann. Allerdings zeigen die Farbmuster von heutigen Kammmuscheln keine Fluoreszenz. „Bei den Muscheln aus der Triaszeit sind fluoreszierende Verbindungen erst im Laufe der Fossilisation durch Oxidation der ursprünglichen Pigmente entstanden“, erklärt Wolkenstein. Überraschenderweise zeigen die fossilen Muscheln dabei, je nach Fundregion, verschiedene Fluoreszenzfarben. „Das Farbspektrum reicht von gelb bis rot mit allen Übergängen, was darauf schließen lässt, dass es bei der Fossilisation der Muscheln deutliche regionale Unterschiede gegeben hat“, so der Wissenschaftler.
Bild: Verschiedene Fluoreszenzfarben bei der fossilen Kammmuschel Pleuronectites.
Wolkenstein, K. (2022): Fluorescent colour patterns in the basal pectinid Pleuronectites from the Middle Triassic of Central Europe: origin, fate and taxonomic implications of fluorescence. Palaeontology. 10.1111/pala.12625
Kontakt: Klaus Wolkenstein
Presseinformation
Eric Runge erhält den Paul-Ramdohr-Preis (2022-10-04, DB)
Eric Runge, Doktorand am GZG, erhielt den renommierten Paul-Ramdohr-Preis der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft (DMG), mit dem herausragende Beiträge junger Wissenschaftler ausgezeichnet werden. Eric erhielt den Preis für seinen herausragenden Vortrag auf der GeoMinKöln2022 mit dem Titel "The taphonomic fate of biominerals in hydrothermal sulfide systems - implications for the reconstruction of microbial life in deep time".Die Forschung ist Teil eines Emmy Noether-Forschungsprojekts unter der Leitung von Jan-Peter Duda, Professor für Geobiologie an der Universität Göttingen. Das Projekt ist auch mit der Arbeitsgruppe Geomikrobiologie im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Tübingen verbunden, die von Prof. Andreas Kappler geleitet wird.
Bild: Ein Foto von Eric Runge.
International Short Course on Sedimentary Provenance Analysis (SPA 2022) held at the Geoscience Center (2022-09-21, DB)
After a 2-years break due to the pandemic, the 10th International Short Course on Sedimentary Provenance Analysis (SPA) was held at the Geoscience Center of the University of Göttingen (GZG) from September 5 to 9, 2022. The course was well attended by 26 participants from 11 countries from five continents, among them 21 PhD students, 1 M.Sc. student, and 4 post-docs. The short course was organised by the Department of Sedimentology and Environmental Geology, and the lectures were given by István Dunkl, Keno Lünsdorf, and Hilmar von Eynatten (all GZG) as well as Gert-Jan Weltje (KU Leuven, Belgium) and Róbert Arató (National Academy of Science, Hungary) as invited guest lecturers. The first day of the course was devoted to the principles of sedimentary provenance analysis, including an introduction to petrographic and geochemical bulk sediment techniques. At the ice-breaker on Monday evening, the participants got in touch with each other as well as the lecturers, along with some drinks and finger food. On the second day morning session, an introduction to heavy mineral analysis (HMA) was given along with an initial part on HM varietal studies. This was followed by an introduction to Raman spectroscopy in the afternoon, further elaborated by a demonstration of automation procedures and applications in HMA. On Tuesday late afternoon, the attendees were given the opportunity to present their own data, case studies, and problems during a poster session. The posters were available during the coffee breaks for the rest of the week to enhance further exchange among the participants as well as the lecturers. The third day addressed the full spectrum of HM varietal studies, including detrital geochronology and the interpretation of crystallisation vs. cooling ages. In the late afternoon, a laboratory tour was offered to the participants to demonstrate some of the technical and analytical facilities at the Geoscience Center Göttingen and how these techniques are handled by the operators. On the morning of the fourth day, we came back to bulk sediment provenance techniques focussing on a robust statistical analysis of compositional data, which provide a fundamental prerequisite for provenance modelling. On Thursday afternoon, low-temperature thermochronological techniques such as fission track and (U‒Th)/He analysis were introduced, followed by a lesson on the statistical treatment of detrital thermochronological and geochronological data. The final part on Friday morning was devoted to the presentation of various case studies along with a kind of ‘provenance quiz’. Most sessions throughout the course were complemented by small exercises in order to gain some practical experience and to demonstrate the huge potential of sedimentary provenance analysis in both academic research and the exploration for raw materials. The course has been evaluated by the participants, and we received very positive feedback that encouraged us to start planning for SPA 2023. Financial support from the International Association of Sedimentologists (IAS travel grants) and the Deutsche Geologische Gesellschaft ‒ Geologische Vereinigung (DGGV) is gratefully acknowledged. Excellent administrative, as well as logistic support, was provided by GZG staff Ines Ringel and Anna Wolf.
Image: Participants and lecturers of the 10th Short Course on Sedimentary Provenance Analysis (SPA) at the University of Göttingen, held in September 2022.
Contact: Hilmar von Eynatten
Students from the Universities of Göttingen and Helsinki on a joint excursion in the tundra (2022-09-03, DB)
The interest in small plants and in the large tundra biome unites 30 students from the Universities of Göttingen and Helsinki, who studied plants, ecosystems, and land use conflicts of the Scandinavian tundra in a course led by Prof. Jouko Rikkinen from the University of Helsinki and Prof. Alexander Schmidt from the Geoscience Center Göttingen. The first internationally linked course of the Ecosystem Management bachelor's program with another university took place in June at the Biological Station of the University of Helsinki in Kilpisjärvi in the extremely north-west of Finland. In addition to the study of the arctic and subarctic flora, the students focused on regional land use conflicts and other challenges in nature conservation. While most reindeer-herding Sámi families respect Malla National Park and adjacent special protected areas in the border triangle of Finland, Norway, and Sweden, others regularly herd a few hundred reindeer into these refuges. The effects of this far too high reindeer population on the lichens and birches are obvious. “The lichen cover can no longer regenerate, and there are practically no birch seedlings left. The next generation of these trees is completely missing here,” explains Jouko Rikkinen, who has been documenting the changes in the vegetation in the region for almost two decades. For comparative studies, the lecturers took the students to a neighboring region in Norway where the number of reindeer is low. The situation in northern Finland is very complex. In addition to overgrazing, accidentally introduced plant species that can establish themselves in the tundra due to rising temperatures are also a problem. They are tracked and removed if possible, while the rarest tundra plants are constantly monitored, and some are even fenced off to keep the livestock away. The excursion was accompanied by unusually warm weather conditions of more than 30°C, which set temperature records for the region and neighboring northern Norway. "If climate change continues, certain bog types will disappear from this landscape in less than 50 years," says Prof. Henry Väre from the Botanical Museum of the University of Helsinki, who accompanied the course as a renowned expert on the local flora, while inspecting a permafrost-influenced bog. On the long journey of almost 3000 km, the Göttingen students documented the sequence of forest types from Central Europe to the tree line in the Scandinavian tundra, related them to climate data, and presented their observations to the Finnish students. "The exchange with the Finnish students, the unusual plant species, the endless days without nighttime darkness, and experiencing the midnight sun over the arctic landscape made the 'Arctic Plant Course' a very special experience," reports Charlotte Hennies, student of ecosystem management. The cooperation with the University of Helsinki is now to be permanently anchored in teaching and the 'Arctic Plant Course' firmly integrated into the ecosystem management curriculum - a novelty for this bachelor's program.
Image: Participants of the ‘Arctic Plant Course’ at the Biological Station of the University of Helsinki in Kilpisjärvi in north-western Finland (Photo: A. Schmidt).
Contact: Alexander Schmidt
Nacht des Wissens (2022-07-02, DB)
In dieser Woche konnten die glücklichen Gewinner*innen des Preisrätsels "Geologie/Mineralogie" ihre Gewinne in der Fakultät für Geowissenschaften und Geographie abholen, die sie in der Nacht des Wissens am 9.7.2022 gewonnen haben (Bild 1). A. Abel und A. Friedrich (B.Sc. Studentinnen der Geowissenschaften) hatten dabei ihre Projekte vorgestellt und A. Lohse (M.Sc. Studentin der Geowissenschaften) berichtete über den jüngsten Vulkanausbruch Islands vom März 2021, den sie während eines Erasmusaufenthaltes an der Universität Reykjavik mit verfolgen konnte (Bild 2).
A look back in time to the origins of our solar system (2022-06-13, DB)
Researchers from the Geochemistry Department analyse a rock from the asteroid Ryugu Researchers from the University of Göttingen are among the first in the world to have analysed rock samples from the asteroid Ryugu. Asteroids are remnants from the very beginnings of our solar system and, at around 4.6 billion years old, are about as old as the solar system itself. This means they provide a unique insight into the origins of the planets. The data from the Göttingen team show that Ryugu belongs to a special class of asteroids – to date, only a very few have ever been discovered. Their composition is similar to that of our Sun, making them important reference points for cosmochemistry. The results were published in Science. The rock sample comes from the Japanese space mission "Hayabusa 2" ("Peregrine 2"), which was launched in December 2014. Three and a half years later, in the summer of 2018, the ion-propelled probe reached the asteroid 162173 Ryugu ("Dragon Palace"), which has a diameter of about 900 metres. In February and July 2019, it took more samples, which it then dropped in a capsule as it flew past Earth in December 2020. The probe had collected about five grams of rock. To collect this sample, the probe covered a distance of an almost unimaginable 5.4 billion kilometres." Only a small number of selected laboratories around the world received fractions of the sample for initial analyses. The scientists from Göttingen University got a sliver of 2.4 milligrams. As Prof. Professor Andreas Pack explains: "We determined the isotopic composition of oxygen. It was a great privilege for us to carry out some of the first analyses of this material. The analysis was extremely demanding. It was simply not an option to make even the slightest mistake," says Pack. "But we have been working for years on refining our techniques for measuring the isotopes of oxygen and are now one of the leading laboratories in this field. The fact that we were chosen to analyse the Ryugu material confirms that we are always pushing at the boundaries of what can be achieved."
Yokoyama, T., et al. (2022) Samples returned from the asteroid Ryugu are similar to Ivuna-type carbonaceous meteorites, Science, 10.1126/science.abn7850
Contact: Andreas Pack
Press release
Algae reveal clues about climate changes over millions of years (2022-05-16, DB)
Göttingen University scientists identify and investigate algae which register seawater temperatures of the warmest months Organisms adjust their cell walls according to environmental conditions such as temperature. Some adaptations involve changes in lipids which may still be preserved long after the rest of the organisms has been degraded. Researchers at the University of Göttingen studied a specific group of lipids called long chain diols which are found in sea sediments all over the world, and which can be preserved for millions of years. The researchers discovered that these lipids are produced by an, until now, unknown group of marine eustigmatophyte algae which evolved before the currently known species originated. This finding changes our understanding of the composition and evolution of these algae, as previously they were considered to consist of a relatively small group of mainly soil and freshwater species. In addition, the researchers show that a ratio of these distinctive lipids, known as the Long chain Diol Index, can be used to reconstruct summer sea surface temperatures from the past.
Rampen S. W., Friedl T., Rybalka N., Thiel V., (2022) The Long chain Diol Index: A marine palaeotemperature proxy based on eustigmatophyte lipids that record the warmest seasons, PNAS, 119(16), e2116812119, 10.1073/pnas.2116812119
Contact: Volker Thiel