Miyake-Ereignisse

[Laura Kranich]

Moin liebe Gemeinde,

ich habe mich im Uni-Kontext gerade mit Miyake-Ereignissen auseinandergesetzt und weil das so spannend ist, habe ich jetzt einen kleinen Vortrag darüber zusammengebastelt, damit alle etwas davon haben können.
Sicherlich gäbe es zu dem Thema abhängig vom Publikum noch wesentlich mehr zu sagen (gerade für eingefleischte Polarlichtbeobachter*innen), aber es wurde auch so schon über eine Stunde lang und ich denke es sind für alle ein paar interessante Dinge dabei.
Und wenn es manche dazu anregt, sich noch mehr damit zu befassen, wäre das doch auch erfreulich.

Hier geht's zum Video:
https://www.youtube.com/watch?v=-XNq3HToXE4


Viel Freude und verstrahlte Grüße aus der Hauptstadt!

[Carl Herzog]

Hallo Laura,

vielen Dank fürs Teilen

Ich bin noch nicht ganz durch mit dem Video, aber schonmal eine Frage: wie wird (in der Grafik bei 30:31 im Video) die Sonnenfleckenanzahl bis auf fast 7000 Jahre BC rekonstruiert?

Update: Jetzt fertig geschaut.

Eine Frage zu 58:35 im Video, wo Du über die Verrotung von Totholz (an der Oberfläche) sprichst, das bakteriell abgebaut wird. Hast Du zufälligerweise Kenntnis darüber, wie die Gesamtbilanz der nach Abschluss dieses Prozesses entstehenden CO2 und CH4 ist (verglichen mit der direkten Verbrennung)? Oder anders gefragt: gelangt in Summe dann genauso viel CO2 und CH4 in die Atmosphäre, oder wird ein ein Teil bakteriell in andere Elemente überführt bzw. verbleibt es dann im Erdreich/Waldboden gebunden?

Und da die Sache doch ziemlich interdisziplinär ist: in welchem Bereich bist Du an der Uni tätig? Chemie, Biologie, Archeologie?

Viele Grüße

Carl

[Laura Kranich]

Moin Carl,

habe den Beitrag gar nicht mehr verfolgt und erst jetzt zufällig deine Antwort bzw. Fragen bemerkt.

Im konkreten Fall sind das wohl Analysen von Be-10 und C-14: https://www.aanda.org/articles/aa/full_ ... 92-17.html
Allgemein kann man dazu noch sagen: Sicherlich sind solche Analysen nicht unerheblich fehlerbehaftet, aber durch viele Daten aus verschiedenen Regionen und die Verwendung mehrerer zeitlich überlappender Proxies lassen sich die Fehler reduzieren bzw. die Varianzen in den Zeitreihen besser erklären, aber natürlich sind solche Daten niemals so gut wie direkte Beobachtungen. Im Augenblick beschäftige ich mich im Rahmen eines Kurses mit Dendrochronologie im Klima-Kontext und da gilt das gleiche (was ja rein statistisch betrachtet auch nicht überrascht): Je größer die Datenbasis, desto bessere Aussagen sind möglich. Allerdings sind solche Isotopenanalysen und Datenerhebung in entlegenen Regionen sehr aufwendig, sodass hier sicher zukünftig noch viel Potenzial für neue Erkenntnisse vorhanden ist. Dazu kommt, dass je älter Sedimente o.ä. sind, desto schlechter wird in aller Regel die daraus erzielbare zeitliche Auflösung.

gelangt in Summe dann genauso viel CO2 und CH4 in die Atmosphäre, oder wird ein ein Teil bakteriell in andere Elemente überführt bzw. verbleibt es dann im Erdreich/Waldboden gebunden?

Das ist eine gute Frage, kann ich dir aber leider nicht genau beantworten, weil es wie so oft ein sehr komplexes Problem ist und das sicher nicht mein Fachgebiet ist. Ich kann dazu nur prinzipiell was zum besseren Verständnis sagen.
Natürlich wird ein Teil von an der Oberfläche befindlichem Totholz (nicht nur bakteriell sondern etwa auch durch Pilze, Insekten und andere Lebewesen oder auch rein chemisch) in Substanzen umgewandelt, die dann in den Boden übergehen oder in Flüssen, Seen oder im Ozean sedimentiert und für lange Zeit gespeichert werden. Das allgemein zu quantifizieren dürfte aber sehr schwierig sein, denn es wird stark von den Standortbedingungen abhängen. Da können viele Variablen einen Einfluss haben, wie die lokale Geologie und Geomorphologie, Biologie, Temperatur/Klima, Niederschläge, pH-Werte, andere biogeochemische Parameter etc.
Bei Verbrennung wiederum entsteht ja meist auch Holzkohle und Ruß, sodass auch nicht alles CO2 freigesetzt wird, sondern ebenfalls ein Teil sedimentiert wird. Am Ende ist alles Teil des Kohlenstoffkreislaufes (der btw auch extrem komplex ist und auf verschiedenen Zeitskalen ganz unterschiedlich funktioniert).
Wenn man sich mit diesen Systemen befasst, stellt man allgemein immer wieder fest, dass was an der Oberfläche simpel aussieht im Detail unheimlich komplex ist. Das heißt nicht, dass die grundlegenden Prinzipien undurchschaubar sind, aber genaue Quantifizierungen sind oft sehr schwierig.
Insofern wirft auch jede Antwort auf solche Fragen immer wieder neue Fragen auf.

Im Augenblick arbeite ich am GFZ Potsdam an meiner Masterarbeit im Bereich Hydrogeologie, Geothermie und Materialwissenschaft mit dem Hintergrund der Steigerung der Effizienz unserer Energieversorgung und somit auch Klimaschutz, das ist also ebenfalls ein sehr interdisziplinäres Projekt. Eigentlich funktioniert keine (Geo)Wissenschaft ohne eine gewisse Interdisziplinarität und alle müssen sich auch mal mit etwas anderen Themen als den eigenen (Kern)Fachgebieten befassen.
Das war jetzt ja schon fast etwas metaphysisch hier.

[Carl Herzog]

Hallo Laura,

vielen Dank für die ausführliche Antwort

Ah ok, aus den C-14 und Be-10 Methoden leitet man erstmal die wahrscheinliche Sonnenaktivität her, und dann kommt die logische Überleitung auf die Anzahl Sonnenflecken - damit man ein Maß für die Sonnenaktivität darstellen kann.

Die Komplexität des Kohlenstoffkreislaufes leuchtet mir ein. Diese Komplexität wirkt sich freilich nachteilig auf Entscheidungen bzgl. Maßnahmen gegen den Klimawandel. Der Klimawandel setzt u.a. den Wald unter Streß und der Wald wird - also Folge davon - von der CO2-Senke zur CO2-Quelle. Das Ganze potentiert sich also, weshalb die Fragen nach einer Reduktion von Treibhausgasen in der Atmosphäre dringender werden, und dabei auch der Umgang mit Holz. Zumindest aus Sicht der Dendrochronologie wäre es wohl nicht verkehrt, wenn alte Bäume im Wald erhalten werden

Bzgl. der Hydrogeologie hatte ich vor ein paar Monaten zufälligerweise ein paar Kontaktpunkte, als ich einen (ehrenamtlichen) Beitrag über den Gully verfasste und mich mit dem Wasserkreislauf beschäftigten musste, und auch noch mit den diversen Gesetzen dazu. Das war in der Summe auch ein recht komplexes Thema. Aber viel dabei gelernt.

Gibt es beim GFZ-Potsdam eigentlich jemanden, der Verbesserungsvorschläge zu den Radargrafiken entgegennehmen würde? Wir verwenden ja hier insbesondere zwei Grafiken zur NLC-Analyse und gerade die Grafik mit der Windgeschwindigkeiten in der Mesopause könnte ein paar Verbesserungen vertragen.

Viele Grüße

Carl

[Laura Kranich]

Moin Carl,

ich bin etwas verwirrt, welche Radargrafiken meinst du? Die vom IAP Kühlungsborn? Das hat ja aber mit dem GFZ nüscht zu tun...
Davon abgesehen ist das GFZ auch nicht so klein.

Zumindest aus Sicht der Dendrochronologie wäre es wohl nicht verkehrt, wenn alte Bäume im Wald erhalten werden

Auch aus Klimaschutzgründen natürlich, denn alte Bäume binden bekanntermaßen sehr viel mehr Kohlenstoff als junge. Das lässt sich auch leicht nachvollziehen anhand von zwei simplen Größen: Der Blattfläche, die ja bei einem großen Baum um einiges größer ist.
Und dem Stammumfang, der mit 2*π*r skaliert. Das bedeutet, dass bei einem alten Baum mit großem Stammdurchmesser selbst ein dünner Jahresring deutlich mehr Kohlenstoff bindet als ein dicker Jahresring bei einem jungen Baum. Also sollten wir Bäume besser schon gestern gepflanzt haben.

Das einzige Problem dabei ist der Wasserverbrauch der Bäume (der ebenfalls mit dem Alter zunimmt) und die überproportional zunehmende Hitze & Trockenheit in Europa u.a. durch die erwärmungsbedingten Veränderungen der Meeresströmungen im Atlantik. Aber dafür sehe ich eine mögliche und auch sehr spannende Lösung, die ich in einem kleinen Sidequest gerade aufbereite und bald ebenfalls präsentieren werde.

Btw verbrauchen Nadelbäume in der Regel signifikant mehr Wasser als Laubbäume, insbesondere in einem wärmeren Klima, weil sie ja immergrün sind und auch im Winterhalbjahr bei ausreichenden Temperaturen Photosynthese betreiben können und damit Wasser verbrauchen. Das kann so weit gehen, dass unter manchen Nadelgehölzen in trockenen Jahren keinerlei Grundwasserneubildung stattfindet, weil alles von den Bäumen verbraucht wird, bevor es unten ankommen kann. Im Harz hat man ja in den letzten Jahren schon gesehen, wohin das führen kann - da sind innerhalb weniger Jahre so gut wie alle Fichten abgestorben: https://go.nasa.gov/4vkSxNx
Dafür dürfte der Wasserbedarf der Vegetation da nun erheblich gesunken sein. :>