Tonminerale können sich an Land durch die chemische Zersetzung von gesteinsbildenden Mineralien bilden, aber auch im Meer können Tone entstehen. Bei der Tonbildung im Ozean wird CO₂ freigesetzt, was Auswirkungen auf das globale Klima hat. Trotz der Bedeutung dieses Phänomens für die langfristige Entwicklung der Ozeanchemie und der atmosphärischen CO₂-Konzentration gibt es bisher keine Methode, mit der sich die Menge der im Ozean gebildeten Tonminerale leicht messen lässt. In dieser Studie untersuchen wir, ob das Element Beryllium zur Quantifizierung der Bildung dieser neugebildeten Tone herangezogen werden kann.

Die Daten

Der Datensatz enthält Konzentrationen von Hauptelementen wie Magnesium und Eisen, Nebenelementen wie Beryllium, Neodym und Samarium und Neodym-, Beryllium- und Strontium-Isotopenverhältnisse. Zusätzlich sind Röntgendiffraktogramm-Daten vorhanden. Die Elementkonzentrationen wurden für die Auswertung gewichtet und gegen Titan (Ti) normalisiert.

Veröffentlichung des Datensatzes: Bernhardt A, Oelze M et al (2020) https://doi.org/10.5880/fidgeo.2020.009

Forschungsergebnisse

Es wurden zwei Isotope des Elements Beryllium (Be) mit den Atommassen 9 und 10 verwendet, um zu prüfen, ob dieses Isotopensystem zur Messung der Tonbildung im Meer verwendet werden kann. Die Häufigkeit dieser Isotope ist an Land und im Meer sehr unterschiedlich. Die Beryllium-Isotope wurden in Flusssedimenten und Meeresbodensedimenten vor der chilenischen Küste gemessen und das Verhältnis der Isotope (¹⁰Be/⁹Be) verglichen. Das Verhältnis ist in Meeressedimenten viermal höher als in Flusssedimenten.

Dieser Anstieg wird als Folge der Bildung von Tonmineralen im Ozean, die bei ihrer Bildung das hohe, ozeanische- ¹⁰Be/⁹Be-Verhältnis einschließen, interpretiert. Die Autor*innen der Studie kommen zu dem Schluss, dass das Beryllium-Isotopen-System zur Messung der Bildung selbst sehr kleiner Mengen (weniger als 2 %) mariner Tonminerale verwendet werden kann. Dies ist wichtig, weil die tonbildenden chemischen Reaktionen CO₂ freisetzen, dass sich langfristig auf das globale Klima auswirkt.

Veröffentlichung des Fachzeitschriftenartikels: Bernhardt A, Oelze M et al (2020) https://doi.org/10.1029/2019GL086061

_{Texte verändert nach: Bernhardt A, Oelze M et al (2020) https://doi.org/10.1029/2019GL086061}