Revolution in der Geowissenschaft: Plümper Enthüllt Geheimnisse der Erde!

Revolution in der Geowissenschaft: Plümper Enthüllt Geheimnisse der Erde!

Oliver Plümper wird ab dem Sommersemester 2025 Professor für Mineralogie im Fachbereich Geowissenschaften an der Universität Bremen. In seiner neuen Rolle wird er sich schwerpunktmäßig mit den Veränderungen von Mineralien im Laufe der Erdgeschichte sowie dem Einfluss von Fluiden, wie Wasser und Kohlendioxid, auf Gesteine in der Erde, beschäftigen. Zu den relevanten Prozessen seiner Forschung gehören Vulkanismus, Erdbeben und die Rohstoffentstehung, sowie die langfristige Speicherung von CO₂. Das Ziel seiner Forschungsarbeit ist es, ein vertieftes Verständnis der Erde durch die Kenntnis ihrer kleinsten Bausteine zu erlangen und dabei Grundlagenforschung mit Fragen der Nachhaltigkeit zu verbinden. Besonders legt Plümper Wert auf die Gewinnung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse zur verantwortungsvollen Ressourcennutzung und zum Umweltschutz.

Plümper ist bestens qualifiziert für diese Aufgaben. Er war über 16 Jahre im Ausland tätig und hat unter anderem an der Universität Utrecht und am Zentrum für Physik geologischer Prozesse an der Universität Oslo gelehrt. Sein Studium in Geowissenschaften absolvierte er an der Universität Münster. In seiner Arbeitsgruppe wird er moderne Analyseverfahren wie 3D-Röntgenbildgebung, Interferometrie und Elektronenmikroskopie einsetzen. Darüber hinaus fördert Plümper eine offene, transparente und zukunftsorientierte Wissenschaft, indem seine Arbeitsgruppe nach den Prinzipien der Open Science arbeitet und ihre Erkenntnisse öffentlich zugänglich macht. Das Ziel seines Engagements ist es, Impulse für innovative, nachhaltige und interdisziplinäre Geowissenschaften zu setzen.

CO2-Emissionen vulkanischer Herkunft

Ein aktuelles internationales Team von Geologen aus den Universitäten Florenz und Köln hat die CO2-Emissionen von Vulkanen untersucht, insbesondere die des Ätna in Sizilien. Die Studie, die in der Fachzeitschrift „Geology“ veröffentlicht wurde, belegt, dass das Magma Kohlendioxid aus einer Tiefe von 50 bis 150 Kilometern im Erdmantel transportiert und dafür verantwortlich ist, dass der Ätna täglich 9.000 Tonnen CO2 ausstößt. Dies macht 10% des weltweiten vulkanischen CO2-Ausstoßes aus und zeigt, dass der Ätna dreimal mehr CO2 emittiert als der Kilauea auf Hawaii, trotz dessen viermal höherem Magmaausstoß.

Das Forschungsteam analysierte die Magmen von vier Vulkanen: Ätna, Monte Vulture, Stromboli und Pantelleria. Dabei wurde festgestellt, dass die hohen Verhältnisse von Niob zu Tantal bei Ätna und Monte Vulture höher sind als bei anderen aktiven Intraplattenvulkanen. Außerdem identifizierten die Forscher kohlenstoffreiche Areale im Erdmantel unter der Hybleanischen Hochebene in Süditalien, die beim Aufschmelzen des Magmas „angezapft“ werden. Zusätzlich tragen geodynamische Bedingungen, wie die Rückwärtsbewegung der abtauchenden Platte im Ionischen Meer, zum Transport von Kohlenstoff unter den Ätna bei.

Die Rolle der Vulkane im Kohlenstoffkreislauf

Eine weitere relevante Forschung von der Cambridge University hat gezeigt, dass die Bildung und Trennung von Superkontinenten über Hunderte von Millionen Jahren die natürlichen vulkanischen Kohlenstoffemissionen steuert. Diese Erkenntnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Science, könnten zu einer Neubewertung des Kohlenstoffkreislaufs und der Evolution der Bewohnbarkeit der Erde führen. Die Studie ergab, dass die Mehrheit des aus Vulkanen freigesetzten Kohlenstoffs oberflächennah recycelt wird, was die frühere Annahme, dass er aus dem Erdinneren stammt, in Frage stellt.

Vulkane, die sich an Insel- oder Kontinentalbögen bilden, spielen eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Sie geben Kohlenstoff an die Erdoberfläche zurück, emittieren jedoch weniger als 1% der Kohlenstoffemissionen, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. In verschiedenen geologischen Zeiträumen gab es signifikante Veränderungen in der vulkanischen Aktivität, was auch den klimatischen Einfluss verdeutlicht. Forscher haben auch herausgefunden, dass chemische Fingerabdrücke der Vulkane variieren und dass das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis in Kalkstein zeitweise ansteigt, was als Zunahme des atmosphärischen Sauerstoffs interpretiert wurde.

Zusammenfassend wird die Forschung im Bereich der Geowissenschaften durch die Beiträge von Wissenschaftler wie Oliver Plümper und die jüngsten Erkenntnisse über die Vulkanologie und ihren Einfluss auf den Kohlenstoffkreislauf erheblich bereichert. Diese Studien sind nicht nur von akademischem Interesse, sondern tragen auch zur nachhaltigen Nutzung der Erde und ihrer Ressourcen bei.

Universität Bremen, Universität Köln, GeoHorizon.