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Hydrothermale Nutzhorizonte des tieferen Untergrund von Schleswig-Holstein

Die Karte "Hydrothermale Nutzhorizonte des tieferen Untergrund von Schleswig-Holstein" enthält Datensätze zur Verbreitung von untersuchungswürdiger Sandstein-Horizonte des Dogger, Buntsandstein und Rhät zur Hydrothermalen Nutzung im tieferen Untergund von Schleswig-Holstein sowie Zusatzinformationen zur Qualität der Datengrundlagen. Sandsteinhorizonte von ausreichender Verbreitung und Mächtigkeit bieten ein großes Potenzial zur hydrothermalen Nutzung. Sowohl die Mächtigkeiten als auch die Porositäten bzw. Permeabilitäten stellen wichtige Kriterien für die Beurteilung der Nutzhorizonte dar. Durch die komplexe geologische Entwicklung in Schleswig-Holstein in Hinblick auf die verschiedenen Ablagerungsbedingungen und diagenetischen Prozesse, die auf die Ablagerungen eingewirkt haben, sind daher nur Teilräume für die hydrothermale Nutzung von Bedeutung. Basierend auf dem anhand von Bohrungen ableitbarem Trend der Porositätsabnahme mit zunehmender Tiefe berücksichtigt diese Darstellung nur die Sandsteinhorizonte von mind. 20 m Mächtigkeit bis zu einer Tiefe von 2500 m unter Gelände. Darunter ist das Risiko Horizonte mit unzureichenden Porositäten und Permeabilitäten anzutreffen deutlich größer. Die Sandstein-Horizongte liegen in verschiedenen Tiefenlagen und können sich in der Karte überlagern. Bereiche in dem die Datenbasis zum tieferen Untergund in Schleswig Holstein besonders gering ist, sind durch eine Punktsignatur kenntlich gemacht. Informationen zu Eigenschaften von tiefen Sandsteinhorizonten, die potentielle hydrothermale Nutzhorizonte darstellen, konnten hier nur aus wenigen z.T. weit von einander entfernt liegenden Bohrungen abgeleitet werden und sind entsprechend unsicher.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1833: Building a Habitable Earth, Der Einfluss atmosphärischer, biologischer und geologischer Prozesse auf die Große Sauerstoffkatastrophe

Die große Sauerstoffkatastrophe (Great Oxidation Event - GOE) kennzeichnet den starken Anstieg von molekularem Sauerstoff (O2) in der Atmosphäre während der Frühgeschichte der Erde, was flächendeckende Habitabilität ermöglicht und komplexes Leben auf der Erde erlaubt. Viele Fragen sind diesbezüglich weiterhin offen. Was dazu führte, dass sich Sauerstoff in der Atmosphäre anreicherte, der Zeitpunkt und das Ausmaß sind nicht gut bestimmt. Erst jetzt ist es möglich die komplizierten Wechselwirkungen zwischen atmosphärischen, biologischen und geologischen Prozessen zu identifizieren. Das sich daraus ergebende Absterben methanogener Lebensformen und das Auftreten eines sogenannten Schneeball-Erden-Zustandes sind Beispiele für die extremen Auswirkungen des GOE. Eine zentrale Frage, die wir untersuchen, ist ob der GOE in einem linearen oder, aufgrund einer möglichen Bistabilität von Sauerstoff, in einem sprungweisen Anstieg von O2 erfolgte. Des Weiteren studieren wir den Einfluss des Kohlenstoffzyklus und des Klimas auf die Charakteristika und den Zeitpunkt des GOE. Wir wenden unsere Erfahrung in eindimensionalen (1D) und 3D Klimamodellierungen an, um die Auswirkung unterschiedlicher Klima auf den GOE zu ermitteln. Um dies zu erreichen entwickeln und verwenden wir unser einzigartiges Atmosphärenmodell mit detailliertem Sauerstoffzyklus (inklusive zum Beispiel Verwitterungsprozesse, atmosphärische Photochemie) welches die Atmosphäre, Biosphäre und Geosphäre umfasst. Ein wichtiges Ziel ist die Analyse der Kernprozesse für den GOE unter der Berücksichtigung jüngster Ergebnisse geologischer Untersuchungen (zu zum Beispiel Oberflächendruck, atmosphärischen Treibhausgases, usw.).

Quantifizierung der Rate der CaCO3-Rekristallisation im Boden und Bildung pedogener Karbonate unter verschiedenen Bedingungen: Experimente, Modell und Überprüfung

Rekristallisation des geogenen Kalks mit dem CO2 aus der Atmung von Wurzel und Mikroorganismen führt zur Bildung pedogener Karbonate, die einer der wichtigsten Schlüssel zur Bestimmung des Alters der Bodenbildung (Radiokarbondatierung) und der Rekonstruktion der Paläou-welt (d13C, d18O) unter semiariden und ariden Klimatenbedingungen sind. Deswegen war ein erhöhtes Interesse für pedogene Karbonate seitens der Geowissenschaften in den vergangenen zwei Jahrzehnten zu verzeichnen. Bis jetzt ist die Geschwindigkeit der Bildung pedogener Karbonate völlig unbekannt, obwohl davon die Präzision der Altersbestimmung und der Paläoumweltrekonstruktionen wesentlich abhängt. In diesem Vorhaben wird die Geschwindigkeit der Bildung der pedogenen Karbonate durch den Isotopenaustausch bei der Rekristallisation des geogenen Kalks mit dem 14CO2 aus der Rhizosphärenatmung der in der 14CO2-Atmosphäre markierten Pflanzen bestimmt. Mit dieser sehr sensitiven und bereits erprobten Methode wird der Einfluss der Pflanzenarten, Dauer des Pflanzenwachstums, Temperatur, Feuchte, CaCO3-Gehalte und CaCO3-Verlagerung auf die CaCO3-Rekristallisationsrate bestimmt. Aus den experimentell ermittelten Abhängigkeiten der Rekristallisation von den Umweltvariablen wird ein Modell zur Bildung der pedogenen Karbonate erstellt und anhand der Radiokarbondatierung der unter verschiedenen Bedingungen entnommen pedogenen Karbonate geprüft. Das Forschungsvorhaben ermöglicht erstmalig die Präzision der Bestimmung des Alters der Bodenbildung und der Rekonstruktion der Paläoumwelt anhand der pedogenen Karbonate experimentell zu quantifizieren.

Integration des 'Geothermal-Hub'-Konzepts in das Wärmeversorgungssystem eines Forschungscampus, Teilvorhaben: Fernwärmetransformationsplan und Systemmodellierung

Kaltwasserkorallen im West-Indischen Ozean, Vorhaben: Hydrographie und Umweltproxies

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Untersuchungen zur Variabilität des hydrothermalen Eisenausstoßes an langsamspreizenden Rücken anhand von Bohrlochdaten und Transport-Reaktions-Modellen

Jüngste Entdeckungen in der chemischen Ozeanographie weisen darauf hin, dass hydrothermales Eisen ein wichtiger Modulator biogeochemischer Stoffkreisläufe im globalen Ozean ist, da die Verfügbarkeit von Eisen oft das Phytoplanktonwachstum und somit die biologische Kohlenstoffpumpe limitiert. Diese neuen Ergebnisse aus dem internationalen GEOTRACES-Programm bestätigen interessanterweise frühere Studien zu Mittelozeanischer Rücken, welche bereits zeigten, dass die hydrothermale Aktivität entlang des Mittelatlantischen Rückens (MAR) und damit auch der hydrothermale Stoffeintrag in den Ozean größer ist, als aufgrund der langsamen Spreizungsraten zu erwarten wäre. Über die Prozesse, welche diesen Stoffeintrag kontrollieren und wie sich diese zwischen mafischen und ultramafischen Hydrothermalsystemen unterscheiden, ist jedoch bisher nur wenig bekannt. Wir werden Transport-Reaktions-Modelle mit IODP-Daten kombinieren, um die kritische Kombination von Parametern zu identifizieren, welche den Salz- und Eisengehalt der an den Hydrothermalfeldern TAG und Rainbow freigesetzten Fluiden maximieren. Wird Seewasser in Hydrothermalsystemen stark erhitzt, so teilt es sich in eine dichte, salzige Sole und eine leichtere, salzarme Dampfphase auf, wobei sich die Metalle in der Sole anreichern. Diese Prozesse, zusammen mit der Ausfällung von eisenreichen hydrothermalen Mineralen entlang der Aufstiegswege, sind der Schlüssel zu einem tieferen Verständnis des hydrothermalen Eisentransport. Wie aber die Fließwege und die Strömungsdynamik dieser beiden Phasen innerhalb der Ozeankruste aussehen, ist bisher weitgehend unklar. Um diese Prozesse zu untersuchen, werden wir zu den einzigartigen Daten aus der ODP-158 Bohrkampagne zum mafischen TAG Hydrothermalfeld zurückkehren und diese mit hydrothermalen Transport-Reaktions-Modellen verbinden. Dieser Ansatz wird uns wichtige neue Einblicke in die Solebildung und den Eisentransport erlauben und so Aufschluss über die Gründe für den hohen Eisenausstoß geben. Diese Arbeiten werden durch eine Studie zum ultramafischen Rainbow Hydrothermalfeld ergänzt werden. Für dieses Hydrothermalfeld bereitet ein internationales Forschungsteam zurzeit einen IODP Bohrantrag vor und wir hoffen diesen durch unsere geplanten Arbeiten unterstützen zu können. Aus der Kombination dieser beiden Fallstudien erwarten wir grundlegende neue Erkenntnisse über die wichtigsten geologischen Prozesse, welche den hydrothermalen Eisenexport an langsamspreizenden Rücken kontrollieren und hoffen so einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Rolle von hydrothermalem Eisen in globalen Stoffkreisläufen leisten zu können.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, The Permo-Carboniferous of North Victoria Land, Antarctica: continental despositional systems and paleo-environmental evolution of a high-latitude Gondwana basin

BGR Energiedaten 2023 - Daten zu Entwicklungen der deutschen und globalen Energieversorgung

Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2022 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.

BGR Energiedaten 2021 - Daten zu Entwicklungen der deutschen und globalen Energieversorgung

Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2020 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.

BGR Energiedaten 2022 - Daten zu Entwicklungen der deutschen und globalen Energieversorgung

Mit den Energiedaten legt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Daten und Fakten zur weltweiten Verfügbarkeit, der Förderung sowie zum Import und Export von Energierohstoffen vor. Dies umfasst Daten zu fossilen Energierohstoffen und zu erneuerbaren Energieträgern. Die Datentabellen (Energiedaten) werden jährlich herausgegeben und hier wie gewohnt kostenfrei zum Download angeboten. Die veröffentlichten Datensätze zur Situation bei den erneuerbaren Energieträgern einschließlich Geothermie und Wasserstoff, sowie bei den Energierohstoffen Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffen und Kohle mit Stand Ende 2021 sind ein klassifiziertes und bewertetes Extrakt der Energierohstoff-Datenbank der BGR. Neben der Abschätzung des geologischen Inventars an Energierohstoffen mit belastbaren Aussagen zu Reserven und Ressourcen werden die Energiemärkte bezüglich der weltweiten Entwicklung von Produktion, Export, Import und Verbrauch betrachtet. Die Energiedaten dienen der rohstoffwirtschaftlichen Beratung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft sowie der Öffentlichkeit.

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