Mittwoch, 29. Mai 2013

Atlas über Böden in Afrika

Böden werden wohl nicht gerade sehr weit oben auf einer Liste der wichtigsten Ressourcen Afrikas zu finden sein. Leider, denn sie sind nicht so unwichtig, wie man landläufig vielleicht meinen möchte, denn gesunde und fruchtbare Böden stellen eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine nachhaltige Landwirtschaft dar. Und das gilt auch für Afrika. Daher wird jetzt ein Atlas über die Böden Afrikas vorgestellt.

Soil Atlas of Africa 

  •  Part 1 Pages 1-78, Size: 254MB 
  •  Part 2 Pages 79-128, Size: 95MB 
  •  Part 3 Pages 129 - 176, Size: 175MB

Dienstag, 28. Mai 2013

Super Expensive Metals - Periodic Table of Videos

Wir Werden Alle Sterben - Folge 7: Endlager

Lars ist mal wieder so gut, dass ich ihn weiter verbreiten muss

Montag, 27. Mai 2013

Präriehund

Präriehund by Gunnar Ries zwo
Präriehund, a photo by Gunnar Ries zwo on Flickr.

Dienstag, 21. Mai 2013

Dragonfly Wings in Slow Motion & Close-Up (Video)

Vulkane sorgen für Klimagas-Schwankung


     Spurengase und Aerosole sind wesentliche Faktoren des Klimageschehens. Mit aufwendigen Experimenten wie MIPAS an Bord des Satelliten ENVISAT versuchen Forscher, sich ein Bild der Prozesse in der oberen Atmosphäre zu machen. Nun stellt das Karlsruher Institut für Technologie umfassendste Messung des Klimagases Schwefeldioxid im Fachmagazin Atmospheric Chemistry and Physics vor. (doi:10.5194/acpd-13-12389-2013)
„Schwefelverbindungen in bis zu 30 Kilometer Höhe können sich kühlend auf das Klima auswirken“, sagt Michael Höpfner vom KIT, der Leiter der Studie. Zum Beispiel reagieren Schwefeldioxid (SO2) und Wasserdampf zu Schwefelsäure, die kleinen Tröpfchen, sogenannte Aerosole, bildet und so Sonnenstrahlen zurück ins All streut. „Aber um solche Effekte in den Computermodellen abzuschätzen, haben uns bislang die notwendigen Messdaten gefehlt“. Dank des Infrarotspektrometers MIPAS liegt nun ein umfassendes Bild der Verteilung und Entwicklung von Schwefeldioxid über 10 Jahre hinweg vor.

Anhand der Ergebnisse können nun die wesentlichen Beiträge des Schwefelbudgets in der Stratosphäre direkt analysiert werden. So steigt unter anderem ständig das von Organismen erzeugte Gas Carbonylsulfid (COS) aus den Weltmeeren auf, zerfällt in Höhen über 25 Kilometern und sorgt so für einen Grundkonzentration an Schwefeldioxid. Ein in den letzten Jahren beobachteter Anstieg der stratosphärischen Aerosolkonzentration wird im Wesentlichen durch den Eintrag von Schwefeldioxid aus einer Reihe von Vulkanausbrüchen hervorgerufen. „Die Variabilität der Konzentration kommt im Wesentlichen durch Vulkane zustande“, so Höpfner. Verheerende Vulkanausbrüche wie Pinatubo 1991 und Tambora 1815 haben sehr anschaulich vorgeführt, welchen Effekt sie aufs Klima haben können. In der aktuellen Studie wurde gezeigt, dass auch eine Reihe von kleineren Ausbrüchen in den letzten zehn Jahren einen messbaren Effekt auf die Schwefeldioxidkonzentration in der Höhe zwischen 20 und 30 Kilometer hat. „Mittlerweile ausschließen können wir, dass menschengemachte Quellen, etwa wie vermutet Kraftwerke in Asien, in dieser Höhe einen relevanten Beitrag liefern“, so Höpfner.
„Die neuen Messdaten sind die Grundlage, um die Behandlung der schwefelhaltigen Substanzen in Atmosphärenmodellen zu verbessern“, erklärt Höpfner. „Dies ist auch dann wichtig, um wissenschaftlich seriös die Risiken und Chancen des Climate Engineering zu diskutieren.“

MIPAS (Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding) war eines der Hauptinstrumente an Bord des europäischen Umweltsatelliten ENVISAT, der von 2002-2012 Daten lieferte. MIPAS wurde am Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT konzipiert. Das Gerät konnte rund um die Uhr Temperatur und mehr als 30 atmosphärische Spurengase messen und hat mehr als 75 Millionen Infrarotspektren aufgezeichnet. Forscher des KIT und des Forschungszentrums in Jülich haben den MIPAS-Nachfolger GLORIA entwickelt, der als Grundlage für ein zukünftiges Satelliteninstrument zur Klimaforschung dienen kann.
Höpfner, M., Glatthor, N., Grabowski, U., Kellmann, S., Kiefer, M., Linden, A., Orphal, J., Stiller, G., von Clarmann, T., and Funke, B.: Sulfur dioxide (SO2) as observed by MIPAS/Envisat: temporal development and spatial distribution at 15–45 km altitude, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 13, 12389-12436, doi:10.5194/acpd-13-12389-2013, 2013.

Monika Landgraf Presse, Kommunikation und MarketingKarlsruher Institut für Technologie

Via Informationsdienst Wissenschaft

GPS solution provides three-minute tsunami alerts

Researchers have shown that, by using global positioning systems (GPS) to measure ground deformation caused by a large underwater earthquake, they can provide accurate warning of the resulting tsunami in just a few minutes after the earthquake onset. For the devastating Japan 2011 event, the team reveals that the analysis of the GPS data and issue of a detailed tsunami alert would have taken no more than three minutes. The results are published on 17 May in Natural Hazards and Earth System Sciences, an open access journal of the European Geosciences Union (EGU).

Most tsunamis, including those in offshore Sumatra, Indonesia in 2004 and Japan in 2011, occur following underwater ground motion in subduction zones, locations where a tectonic plate slips under another causing a large earthquake. To a lesser extent, the resulting uplift of the sea floor also affects coastal regions. There, researchers can measure the small ground deformation along the coast with GPS and use this to determine tsunami information.
“High-precision real-time processing and inversion of these data enable reconstruction of the earthquake source, described as slip at the subduction interface. This can be used to calculate the uplift of the sea floor, which in turn is used as initial condition for a tsunami model to predict arrival times and maximum wave heights at the coast,” says lead-author Andreas Hoechner from the German Research Centre for Geosciences (GFZ).
In the new Natural Hazards and Earth System Sciences paper, the researchers use the Japan 2011 tsunami, which hit the country’s northeast coast in less than half an hour and caused significant damage, as a case study. They show that their method could have provided detailed tsunami alert as soon as three minutes after the beginning of the earthquake that generated it.
“Japan has a very dense network of GPS stations, but these were not being used for tsunami early warning as of 2011. Certainly this is going to change soon,” states Hoechner.
The scientists used raw data from the Japanese GPS Earth Observation Network (GEONET) recorded a day before to a day after the 2011 earthquake. To shorten the time needed to provide a tsunami alert, they only used data from 50 GPS stations on the northeast coast of Japan, out of about 1200 GEONET stations available in the country.  
At present, tsunami warning is based on seismological methods. However, within the time limit of 5 to 10 minutes, these traditional techniques tend to underestimate the earthquake magnitude of large events. Furthermore, they provide only limited information on the geometry of the tsunami source (see note). Both factors can lead to underprediction of wave heights and tsunami coastal impact. Hoechner and his team say their method does not suffer from the same problems and can provide fast, detailed and accurate tsunami alerts.
The next step is to see how the GPS solution works in practice in Japan or other areas prone to devastating tsunamis. As part of the GFZ-lead German Indonesian Tsunami Early Warning System project, several GPS stations were installed in Indonesia after the 2004 earthquake and tsunami near Sumatra, and are already providing valuable information for the warning system.
“The station density is not yet high enough for an independent tsunami early warning in Indonesia, since it is a requirement for this method that the stations be placed densely close to the area of possible earthquake sources, but more stations are being added,” says Hoechner.
Note
Traditional tsunami early warning methods use hypocentre (the point directly beneath the epicentre where the seismic fault begins to rupture) and magnitude only, meaning the source of the earthquake and tsunami is regarded as a point source. However, especially in the case of subduction earthquakes, it can have a large extension: in Japan in 2011 the connection between the tectonic plates broke on a length of about 400km and the Sumatra event in 2004 had a length of some 1500km. To get a good tsunami prediction, it is important to consider this extension and the spatial slip distribution.
More information
This research is presented in the paper ‘Instant tsunami early warning based on real time GPS – Tohoku 2011 case study’ to appear in the EGU open access journal Natural Hazards and Earth System Sciences on 17 May 2013 at 14:00 CEST. Please mention the publication if reporting on this story and, if reporting online, include a link to the paper or to the journal website (http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/).
The scientific article will be available online, free of charge, from the publication date onwards, at http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/recent_papers.html. To obtain a copy of the paper before the publication date, please email Bárbara Ferreira at media@egu.eu.
Dr. Bárbara Ferreira EGU Executive OfficeEuropean Geosciences Union
  Via Informationsdienst Wissenschaft

Donnerstag, 16. Mai 2013

Das vergessene Meeresmonsterchen


     Oliver Hampe vom Museum für Naturkunde Berlin bewies, dass auch in alten wissenschaftlichen Sammlungen außergewöhnliche Funde auf ihre Entdeckung warten. Im Geomuseum der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster konnte er ein vor 101 Jahren entdecktes Fossil als neuen Saurier identifizieren. Es handelt sich um das weltweit einzige Exemplar von Gronausaurus wegneri, einem 3 m langem Plesiosaurier, der durch die kreidezeitlichen Meere und Flussdeltas jagte und für damalige Verhältnisse ein kleiner Vertreter dieser Meeresreptilien war.

Gronausaurus wegneri ist ein neu entdeckter Plesiosaurier, der in der frühen Kreidezeit vor ca. 137 Millionen Jahren im küstennahen Meer und in Flussdeltas schwamm. Es handelt sich für diese Urzeit um ein recht kleines Meeresreptil von etwa 3 m bis maximal 3,50 m Länge. Entdeckt wurden die Knochen bereits im Jahre 1912 in einer ehemaligen Ziegeleigrube bei Gronau in Westfalen, Deutschland, die bereits damals für zahlreiche Fossilfunde bekannt war. So wurden schon Haizähne, Fischfossilien, Schildkrötenreste, ein Krokodilzahn sowie Fischsaurier- und andere Plesiosaurierknochen gefunden.

Die erste Erwähnung des Skeletts erfolgte im Jahre 1914. Damals schrieb der Paläontologe Theodor Wegner, dass das Skelett verschieden von dem damals neu beschriebenen Brancasaurus, einem anderen Plesiosaurier, sei. Eine wissenschaftliche Bearbeitung erfolgte jedoch nie. Das Fossil liegt seit seiner Entdeckung im Geologisch-Paläontologischen Museum in Münster (heute: Geomuseum der Westfälischen Wilhelms-Universität).
Und so kam es wieder einmal zu einem neuem Fund in alten Schubladen: Oliver Hampe vom Museum für Naturkunde Berlin zeigte, dass auch in alten wissenschaftlichen Sammlungen außergewöhnliche Funde auf ihre Entdeckung warten. „Im Prinzip stellt jedes Fossil ein Unikat dar, aber die Überreste einer neuen Art in den Händen zu halten ist gehört schon zu den besonderen Momenten“, so Oliver Hampe. Während eines Forschungsaufenthaltes in Münster konnte der Wirbeltierpaläontologe das Fossil als neuen Saurier identifizieren. Es handelt sich um das bislang weltweit einzige Exemplar seiner Art. Der sogenannte Holotypus besteht aus einem Skelett, dem leider einige Schädelelemente, Halswirbel sowie Fuß- und Fingerglieder der Paddel fehlen. Einzigartig für Gronausaurus wegneri sind die sich unterhalb der Querfortsätze der Brust- und vorderen Rückenwirbel befindlichen ausgeprägten Gruben, die wahrscheinlich eine höhere Stabilität gegen Zugkräfte der Rückenmuskulatur am lebenden Tier gewährleisteten. Als evolutiver Vorteil wäre eine verbesserte Manövrierfähigkeit dieser Art von Plesiosaurier anzunehmen.
Zitat der online-Version:
HAMPE, O. (2013): The forgotten remains of a leptocleidid plesiosaur (Sauropterygia: Plesiosauroidea) from the Early Cretaceous of Gronau (Münsterland, Westphalia, Germany). Paläontologische Zeitschrift, DOI: 10.1007/s12542-013-0175-3


Dr. Gesine Steiner Pressestelle
Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung

Chris Hadfield's Space Oddity

Dienstag, 14. Mai 2013

Jede Schicht eine Naturkatastrophe


Seit 1995 ist der Vulkan Soufrière Hills auf der Karibikinsel Montserrat beinahe ununterbrochen aktiv. Immer wieder fließen dort Pyroklastische Ströme ins Meer, mehrmals rutschten sogar ganze Hänge in die Küstengewässer. Vom britischen Forschungsschiff RRS JAMES COOK aus untersuchten im Jahr 2010 Geophysiker des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel diese Ablagerungen erstmals mit einem neu entwickelten 3D-Seismik-System. Die Ergebnisse der Analysen präsentieren sie jetzt zusammen mit britischen Kollegen in mehreren internationalen Fachzeitschriften.

Eine komplette Stadt versunken in Vulkanasche – bei diesem Bild denken vielen Menschen zunächst an das antike Pompeji. Doch auch in der jüngsten Vergangenheit haben Vulkane Menschen aus ihren Häusern vertrieben und ganze Städte verschüttet. Ein Beispiel ist die Hafenstadt Plymouth auf der Karibikinsel Montserrat. 1995 brach der im Zentrum der Insel gelegene Vulkan Soufrière Hills nach einer rund 300-jährigen Ruhephase aus. In den folgenden zwei Jahren ergossen sich mehrmals Pyroklastische Ströme, 500 Grad Celsius heiße und bis zu 100 km/h schnelle Glut- und Aschelawinen, über die Stadt und ihre Umgebung. 1997 gaben die Behörden Plymouth endgültig auf. Die gesamte Südhälfte der Insel Montserrat ist seitdem Sperrgebiet. Der Soufrière Hills ist bis heute sehr aktiv.

Diese lang anhaltende Folge von Eruptionen bietet Wissenschaftlern aber auch die Chance, mehr über das Verhalten von Vulkanen und daraus resultierende Gefahren zu lernen. Diesem Ziel diente beispielsweise eine Expedition des britischen Forschungsschiffs RRS JAMES COOK im Mai 2010. In ihrem Verlauf wurden vulkanische Ablagerungen vor der Ostküste der Insel kartiert. Einige dieser Ablagerungen sind während der jüngsten Ausbruchsphase entstanden, andere schon vor mehreren tausend Jahren. Bei der Kartierung kam erstmal für derartige Untersuchungen das am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel weiterentwickelte P-Cable Seismik System zum Einsatz. Es kann hoch aufgelöste, dreidimensionale Abbilder des Untergrunds erstellen. Speziell dazu war ein Geophysiker-Team des GEOMAR unter Leitung von Prof. Dr. Christian Berndt auf der JAMES COOK eingeschifft. Die Ergebnisse der Vermessungen präsentieren die Kieler Forscher jetzt gemeinsam mit ihren britischen Kollegen in einer Reihe von Publikationen, die seit Jahresbeginn in mehreren internationalen Fachzeitschriften erschienen sind. „Dank der 3D-Technik konnten wir ein deutlich besseres Verständnis davon entwickeln, wie sich vulkanisches Material im Meer ablagert und welche Prozesse sich dabei abspielen“, fasst Professor Berndt die Einzelanalysen zusammen.
Die Kenntnis dieser Prozesse ist für die Gefahrenabschätzung überaus wichtig. Denn Vulkane bedrohen Menschen nicht nur, wenn sie ihr Material direkt über bewohntem Gebiet abladen. „Im Laufe seine Existenz sind immer wieder Teile des Soufrière Hills abgebrochen und im Osten und Süden der Insel ins Meer gerutscht. Einige der älteren Erdrutsche hatten ein Volumen von über fünf Kubikkilometern und bewegten sich mehr als zehn Kilometer weit ins Meer. Sie erzeugten höchstwahrscheinlich auch Tsunamis“, erklärt Professor Berndt. Doch selbst kleinere vulkanische Hangrutschungen haben das Potential Tsunamis zu generieren. So löste ein Pyroklastischer Strom, der in Folge eines teilweisen Kollapses des Vulkangipfels entstand, im Jahr 2003 einen Tsunami aus, der an der Ostküste Montserrats 15 Meter erreichte und auf der Nachbarinsel immerhin noch einen Meter hoch war und einige Fischerboote zerstörte.
Mit Hilfe der 3D-Seismik konnten die Kieler Forscher nun die verschiedenartigen Ablagerungen am Meeresboden und ihre zeitliche Reihenfolge deutlicher voneinander trennen, als das mit bisherigen Methoden möglich gewesen wäre. Außerdem konnten sie die Grenzschichten zwischen den einzelnen Ablagerungen und dem Meeresboden genau betrachten. „Überrascht hat uns zum Beispiel, dass Pyroklastische Ströme, die bis ins Meer gelangt sind, den Untergrund dort kaum erodiert haben. Das ist ein deutlich anderes Verhalten, als wir es an Land kennen“, erklärt der Geophysiker Jens Karstens vom GEOMAR. „Im Gegenteil hierzu können die großen Hangrutschungen höchst erosiv sein, was möglicherweise zu einer schnelleren Abbremsung und somit geringeren Tsunamihöhen als bisher angenommen führen könnte“, ergänzt sein Kollege Dr. Gareth Crutchley.
Die Einzelerkenntnisse, die die Forscher über das Verhalten vulkanischer Ablagerungen im Meer gewonnen haben, helfen nicht nur die Geschichte des Soufrière Hills besser zu entschlüsseln. „Mit unseren 3D-Daten können wir auch geologische Computermodelle eichen, mit denen man in Zukunft das Gefahrenpotential von Inselvulkanen besser abschätzen kann“, erklärt der Leiter der Arbeitsgruppe Professor Berndt. „So gesehen hat sich unser Seismik-System als sinnvolles Werkzeug der Vulkanforschung bewährt“.
Originalarbeiten: 
Crutchley, G.J., J. Karstens, C. Berndt, P.J. Talling, S.F.L. Watt, M.E. Vardy, V. Hühnerbach, M. Urlaub, S. Sarkar, D. Klaeschen, M. Paulatto, A. Le Friant, E. Lebas, F. Maeno (2013): Insights into the emplacement dynamics of volcanic landslides from high-resolution 3D seismic data acquired offshore Montserrat, Lesser Antilles. Marine Geology, Vol. 335, http://dx.doi.org/10.1016/j.margeo.2012.10.004
Karstens, J., G.J. Crutchley, C. Berndt, P.J. Talling, S.F.L. Watt, V. Hühnerbach, A. Le Friant, E. Lebas, J. Trofimovs (2013): Emplacement of pyroclastic deposits offshore Montserrat: Insights from 3D seismic data. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Vol. 257, http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.03.004

Andreas Villwock Kommunikation und Medien GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Via Informationsdienst Wissenschaft

Unsere Erde - Großartige Bilder und großartige Worte

Der Schauspieler Charlie Chaplin ist ja eigentlich für seine Stummfilme bekannt. Aber er hat auch große Tonfilme gedreht. Und in einem (sehr prophetischen) seiner Besten hat er eine der besten Reden gehalten, die vermutlich auch ohne Probleme zu den besten Reden aller Zeiten zu zählen sein dürfte. Dir Worte sind auch heute noch von Bedeutung. Und sie passen sehr gut zu den Bildern, die uns unsere Vorposten im Weltraum auf die Erde senden. Man möchte sich verneigen...
Our Earth, Great Speech and Funky Beat from The Film Artist on Vimeo.
Research Blogging Awards 2010 Winner!
 
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