Bachelor-,  Master-, und Staatsexamen Projekte

(in der Physik, den Geowissenschaften und der Geographie)

student working in different project

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Über uns: Unsere aktuellen Forschungsgebiete sind vielfältig und umfassen zum Beispiel methodische Entwicklungen in der Massenspektrometrie und Laserspektroskopie. Diese Methoden werden genutzt um Spurenstoffen in unserer Umwelt zu detektieren, die stellvertretend für Systemeigenschaften (z.B. Temperatur, Wasserdynamik und Wasserkreislauf, und Stoffkreisläufe) verwendet werden können. Ein wichtiges Themenfeld ist die Altersbestimmung mit natürlichen Radionukliden (Radiokohlenstoff und Uranzerfallsreihen Produkten). Mit hochpräzisen Analysen von Radionukliden können wir Klimaereignisse zeitlich einordnen und weltweit synchronisieren. Ferner nutzen wir natürliche Isotopenspurenstoffe (stabile Isotope O, C, H als auch seltene Isotopensysteme Li, U, Pa/Th, Ba, Nd .. ) zur Detektion von Änderungen in den Stoffkreisläufen im Klimasystem, oder zur Untersuchung der Klimaarchiventwicklung. Neben experimentellen Forschungsarbeiten entwickeln wir auch numerische Modelle oder nutzen diese, um einerseits die Entwicklung der verwendeten Klimaarchive (Korallen, Karbonatgesteine (Tropfsteine), und Meeressedimente) besser zu verstehen (zu simulieren), oder um regionale und lokale Klimaveränderungen auf ihre überregionale oder gar globale Relevanz zu testen. 

Bedeutung: Wir betrachten die Forschungsprojekte als einen sehr wichtigen Teil der Ausbildung und investieren viel in den Erfolg dieser Projekte. Die Forschungsgruppe setzt sich aus Studierenden verschiedener Fachbereiche zusammen. Wöchentlich besprechen wir den Fortschritt der wissenschaftlichen Arbeit im Oberseminar: Physik der Umweltarchive und teils in punktuellen Extra-Veranstaltungen mit Schwerpunktthemen. Studierende sind angehalten selbstständig ihr Forschungsprojekt zu entwickeln, nachdem sie intensiv in das jeweilige Forschungsgebiet (oder die notwendige Technik) eingearbeitet wurden. Wir bitten alle aktiv auch an den Veranstaltung der Umweltphysik teilzunehmen und wir legen sehr viel Wert auf den wissenschaftlichen Charakter der schriftlichen Ausarbeitung.

Künftige Entwicklung: Li/Mg wollen wir als neuen Spurenstoff für die Rekonstruktion der Meerwassertemperatur in der Vergangenheit etablieren. Li-isotope sollen helfen die Verwitterungsgeschichte der Kontinente zu detektieren und Ba-Isotope dienen als neuer Tracer für den Nährstoffgehalt der Ozeane. Anhand der Untersuchung von stabilen Isotopen von Tropfwässern und Stalagmiten Fluid-Einschlüssen sollen neue Erkenntnisse über Klimaextreme und den atmosphärischen Wasserkreislauf gesammelt werden. "Steine wachsen sehen" ist eine weitere Idee, für die wir Studierende suchen, die auch gerne numerische Modelle erstellen wollen, um die zeitliche Entwicklung von Klimaarchiven in eine 4D Form wieder zu geben. Dies würde ermöglichen aus der beobachteten Form invers auf das Umgebungsklima (bzw. Entstehungsbedingungen) zu schließen.


Hier sind die offenen Projekte:

Themenschwerpunkt: Isotopenmethoden

Masterarbeit Physik (Ausschreibung: ab 06/2021): Sr - isotopenmessungen in Korallen und Stalagmiten mittels Multi-Kollektor induktiv gekoppelter Plasmaquellen Massenspektrometrie. Sr - Isotope sind seit vielen Jahrzenthen ein spannendes Isotopenwerkzeug um die Herkunft von Sr in Umweltarchiven zu studieren, zum Beispiel um zu untersuchen ob Veränderungen des Sr/Ca Verhältnisses von Stalagmiten nur durch Niederschlagveränderungen oder auch Veränderungen in der Sr Herkunft verursacht werden. In Korallen lassen sich mittels Sr Isotopen Veränderungen von Frischwasserbeiträge in den Ozean bestimmen und vieles mehr. Die MC-ICPMS Technologie ermöglicht solche Isotopenmessungen mit sehr hoher Präzision einerseits oder erlaubt die Kopplung von in-situ Methoden andererseits (Laser Ablation). Im Rahmen der Masterarbeiten soll die Genauigkeit und Reprodzierbarkeit von Sr - Isotopenmessungen untersucht und eine geeignetes Messprotokol entworfen werden. Anhand von Untersuchungen von Korallen aus dem Golf von Mexico und Stalagmiten von Puerto Rico soll überprüft werden, ob Karstwässer den Frischwassereintrag in den Ozean wiederspiegeln, oder ob lokal beide Systeme unabhängig sind. (Ansprechpartner: Prof. Norbert Frank)

Themenschwerpunkt: Kaltwasserkorallen

Masterarbeit Physik/Geowissenschaften (Ausschreibung: ab 06/2021): Die Altersverteilung von Kaltwasserkorallen von Süd-Island, der Galizia Bank und den Azoren. Wann und unter welchen Umweltbedingungen entwickeln sich Kaltwasserkorallen Ökosysteme? Diese biologisch anmutende Frage kann auch unter dem Aspekt der "zeitlichen" Entwicklung betrachtet werden. In den vergangenen Klimazyklen konnte dramatische Veränderungen der Häufigkeit von Korallen im Ostatlantik nachgewiesen werden. Temperatur, Nährstoff, Strömungsverhältnisse begünstigen oder benachteiligen das Wachstum von Korallen. Seit vielen Jahren arbeiten wir an der Datierung von Kaltwasserkorallen und besitzen zahlreiche Kollektionen verschiedener wissenschaftlicher Ausfahrten mit Forschungsschiffe. Im Rahmen dieser Arbeit sollen alle Ergebnisse zusammengeführt, harmonisiert, neu bewertet, und viele neue Analysen durchgeführt werden. Ziel ist ein Bild der zeitlichen Entwicklung bestimmter Korallenarten der Tiefsee zu entwickeln, das eine erste Synthese in Bezug auf die klimainduzierte Entwicklung der physikalischen Umweltbedingungen und Strömungsmuster erlaubt. (Ansprechpartner*innen: Dr. Andrea Schröder-Ritzrau , Prof. Norbert Frank)