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Projekt
Gas-IRMS zur hochpräzisen Analyse von Δ17O mit Probenaufbereitungsanlage
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung in 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426320572
Die jüngsten Arbeiten des Antragstellers zur 16O - 17O - 18O Analytik haben neue Anwendungsmöglichkeiten vor allem im Bereich der Quantifizierung des Wasserkreislaufs im Rezenten und der Vergangenheit aufgezeigt. Es soll zunächst eine halbautomatisierte Anlage gebaut werden zur Umwandlung von karbonatisch gebundenem Sauerstoff zu reinem Sauerstoffgas, welches für die Messung des Delta 17O mit ausreichender Präzision benötigt wird. Mit dem beantragten Gas-IRMS sollen systematische Untersuchungen zur Verdunstung aus Böden, aus Grundwasserleitern, und anderen Reservoiren an der Erdoberfläche durchgeführt werden mit dem Ziel, das Wasserbudget in semi-ariden und ariden Gebieten zu quantifizieren. Dabei geht es auch darum, die Anteile unterschiedlicher Wasserquellen, wie saisonal variierende Liefergebiete und lokal rezykliertes Wasser zu erfassen. In einer ersten Studie soll auch das Wasserbudget von trockenheitsangepassten Pflanzen bestimmt werden. Die gewonnenen systematischen Erkenntnisse sollen dann benutzt werden, um anhand von Delta 17O Analysen an geologischen Karbonaten, zum Beispiel pedogenen Calciten (hier Calcretes aus Namibia) und lakustrinen Gipsen (Lagune de Fuente de Piedra, Spanien) und Karbonaten (Van See, Türkei) die Verdunstung in der Vergangenheit und Änderungen im hydroklimatischen Kreislauf zu rekonstruieren. In Vorhaben mit den weiteren Antragstellern sollen klassische H, C, N, und O Isotopenstudien durchgeführt werden im Bereich der Paläoozeanographie und der Ur- und Frühgeschichte. Im ersteren soll die Variabilität des Wassermassenaustausches zwischen Atlantik und Mittelmeer und dessen Rolle im strömungsgetriebenen Wärmetransport des Atlantiks bestimmt werden. Dazu gehört eine verbesserte Methode zur Rekonstruktion von Bodenströmungen entlang von Kontinentalrändern und die Untersuchung der Bodenwasserdurchlüftung anhand von C und O Isotopenanalysen an benthischen Foraminiferenschalen mit begleitenden Spurenelementanalysen. In den archäologischen Vorhaben soll zum einen mithilfe von H, C, und O Isotopen an Hölzern, auch aus dem umfangreichen Kölner Dendroarchiv, eine jahresaufgelöste Klima- und Umweltrekonstruktion im frühen Holozän Mitteleuropas durchgeführt werden. Begleitend dazu sollen mit C, und N Isotopen in Knochen der Wandel des Landwirtschaftssystems und der residentiellen Mobilität im Spätneolithikum rekonstruiert werden. Zum anderen sollen mithilfe von C und N Isotopen die isotopische Basislinie des zentralen Europas über die zahlreichen Klimaschwankungen zwischen 90 und 40 Tausend Jahren vor heute anhand der zahlreichen Tierknochenfunde der Sesselfelsgrotte, Bayern, bestimmt werden, um über diesen Zeitraum die Nutzungshistorie unterschiedlicher Nahrungsressourcen der altsteinzeitlichen Menschenpopulationen besser ermitteln zu können. In einer weiteren Studie sollen Knochen aus mehreren Rentier- und Pferdejäger-Rastplätzen des spätglazialen Mitteleuropa analysiert werden, um Tierwanderungsbewegungen zu rekonstruieren.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Gas-IRMS zur hochpräzisen Analyse von Δ17O mit Probenaufbereitungsanlage
Gerätegruppe
1720 Spezielle Massenspektrometer (Flugzeit-, Cyclotronresonanz-, Ionensonden, SIMS, außer 306)
Antragstellende Institution
Universität zu Köln
