Tropische Klimavariabilität und Speleothemforschung Forschungsmethoden
Klimaarchive und Klimarekonstruktion
Wir nutzen sogenannte Klimaarchive wie Speleotheme und Korallen um Informationen über Klima- und Umweltveränderungen in der Vergangenheit zu quantifizieren, sowie Zusammenhänge und Dynamiken im System auf verschiedenen Zeitskalen besser zu verstehen. Hierfür nutzen wir unterschiedliche Methoden:
Spurenelemente in Speleothemen
Eine zentrale Methode unserer Arbeit ist die Bestimmung von Spurenelementkonzentrationen in Speleothemen und Korallen mittels Laser-Ablations Massenspektrometrie (LA-ICP-MS). Hierfür steht uns im Labor des Instituts für Umweltphysik ein Excimer-Laserablationssystem von NewWave Research (NWR) vom Typ NWR193UC zur Verfügung. Das System verfügt über eine große Ablationszelle, die es uns ermöglicht auch größere Proben möglichst zerstörungsfrei zu untersuchen.
Die Kopplung an ein Quadrupol-Massenspektrometer vom Typ iCAP QTM mit induktiv gekoppelter Plasma-Quelle erlaubt schnelle und zuverlässige Messung von mehreren Spurenelementen wie Mg, Sr, Ba, aber auch Cu, Ni oder Al in Konzentrationsbereichen von wenigen µg/g.
Flüssigkeitseinschlüsse (Fluid inclusions)
Im Karbonat der Speleotheme befinden sich häufig mikroskopisch kleine Flüssigkeitseinschlüsse, in welchen Überreste des Tropfwassers der Vergangenheit gespeichert sind. Mit unserem speziell dafür angefertigten System können wir die Isotopie des Wassers in diesen Einschlüssen bestimmen und damit Rückschlüsse auf Niederschlagsbedingungen und Temepraturen der Vergangenheit ziehen.
Weitere Methoden
Um den Zeitpunkt und die Dauer der Veränderungen genau eingrenzen zu können, nutzen wir die Th/U Datierungsmethode, welche in der PUA Gruppe eine zentrale Rolle spielt. Hiermit können Speleotheme und Korallen mit einer Genauigkeit von wenigen Jahren datiert werden.
Weiterhin arbeiten wir eng mit unseren Kollegen am Institut für Geowissenschaften der AG Biogeochemie (FG Keppler) zusammen, um z.B. die Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff im Karbonat der Speleotheme zu bestimmen und als Klima-Proxy zu verwenden. Außerdem befindet sich am Institut für Geowissenschaften eine hochauflösende Ionensonde, die Heidelberg Ion Probe (HIP), mit welcher die isotopische und elementare Zusammensetzung auf der µm-Skala untersucht werden kann.
Außerdem nutzen wir für bildgebende Verfahren die Methode der Confocal Laser Scanning Fluoreszenz-Mikroskopie am Nikon Imaging Center der Universität Heidelberg, um fluoreszierende, organische Bestandteile in Speleothemen zu visualisieren.
Mehr
Weitere Informationen über unsere Forschungstätigkeit finden sich in unseren Publikationen. Bei Interesse an Abschlussarbeiten oder Praktika in einem unserer Schwerpunktsbereiche gerne Kontakt aufnehmen.
