550 Geowissenschaften
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This chapter reviews the boron isotopic composition of the ocean floor, including pristine igneous oceanic crust such as mid-ocean ridge basalts and ocean island basalts and their implications for the B isotopic composition of the mantle. The chapter further discusses the B isotopic effects of assimilation of altered crustal materials in mantle-derived magmas. The systematics of seawater alteration on oceanic rocks are discussed, including sediments, igneous crust and serpentinization of ultramafic rocks and the respective marine hydrothermal vent fluids. The chapter concludes with a discussion of the secular evolution of the B isotopic composition of seawater.
One of the theoretical tensions that has arisen from Anthropocene studies is what Dipesh Chakrabarty has called the 'two figures of the human', and the question of which of these two figures of the human inheres in the concept of the Anthropocene more. On the one hand, the Human is conceived as the universal reasoning subject upon whom political rights and equality are based, and on the other hand, humankind is the collection of all individuals of our species, with all of the inequalities, differences, and variability inherent in any species category. This chapter takes up Deborah Coen's argument that Chakrabarty's claim of the 'incommensurability' of these two figures of the human ignores the way both were constructed within debates over how to relate local geophysical specificities to theoretical generalities. This chapter examines two cases in the history of science. The first is Martin Rudwick's historical exploration of how geologists slowly gained the ability to use fossils and highly local stratigraphic surveys to reconstruct the history of the Earth in deep time, rather than resort to speculative cosmological theory. The second is Coen's own history of imperial, Austrian climate science, a case where early nineteenth-century assumptions about the capriciousness of the weather gave way to theories of climate informed by thermodynamics and large-scale data collection.
Micromorphology is a suitable method to study the contents and stratigraphic relationships of pit fills. Within the ramparts of Corneşti-Iarcuri, fill layers of a pit were sampled. Th e pit fill was macroscopically divided into primary and secondary fill due to striking differences. These differences could be verified and concretized micromorphologically.
Meteorologie
(2016)
Die Wetterkunde setzt sich aus vier Tätigkeitsfeldern zusammen: Datensammlung, Modellentwicklung, Prognostik und Wettersteuerung. Die Vorhersage zukünftiger Wetterereignisse stellt mithin nur eines von mehreren Aufgabengebieten dar. In ihrer Geschichte verlief die Entwicklung der vier Felder lange Zeit weitgehend separat. In den Agrar- und Seefahrergesellschaften der Antike führten Stadtverwaltungen und Tempel kalendarische Aufzeichnungen über alle Arten von Himmelsereignissen. Kosmologische Modelle wurden in der Naturphilosophie entworfen. Aristoteles unterschied dabei den Gegenstandbereich der 'Uranologie', die sich mit feststehenden Körpern wie Fixsternen und sich regelmäßig bewegenden Körpern wie Planeten beschäftigt, von dem der 'Meteorologie', die es mit singulären oder unregelmäßigen Ereignissen wie den Witterungserscheinungen zu tun hat. Für Prognosen in diesem Bereich stützte man sich auf Erfahrungswerte und ein Denken in Wenn-dann-Strukturen: Das Auftreten oder Ausbleiben von Himmelsphänomenen oder ihrer Kombination und das Verhalten von Pflanzen und Tieren zu bestimmten Tageszeiten wurde als Anzeichen für zukünftige Wetterereignisse gedeutet. Dieses Wissen bezog sich allein auf die alltägliche Nutzanwendung und war nicht an Erklärungen interessiert. In der Antike muss deshalb nicht die Meteorologie, sondern die Wetterprophetie als das wetterkundliche Zukunftswissen gelten. Die Mittel zur Beeinflussung des Wetters schließlich bestanden in Zaubern und Gebeten.1 An dieser Trennung der verschiedenen Tätigkeitsfelder der Wetterkunde änderte sich im Mittelalter und in der frühen Neuzeit kaum etwas.
An interior delta in the lower course of the Ntem River near the sub-prefecture Ma’an was identified after interpretation of satellite images, topographical maps of SW Cameroon and geological as well as hydrological references and a reconnaissance fieldtrip to the study area. Here neotectonic processes have initiated the establishment of a ‘sediment trap’ (step fault), which in combination with environmental changes strongly generated the fluvial morphology. It transitionally led to temporary lacustrine and palustrine conditions in parts of this river section. Inside the interior delta an anastomosing multi-branched river system has developed, which contains ‘stillwater locations', periodically inundated sections, islands and rapids. Following geomorphological, physiogeographical and sedimentological research approaches, the alluvial plain has been prospected and studied extensively. 91 hand-corings, including three NE–SW transects, were carried out on river benches, levees, cut-off and periodical branches, islands as well as terraces throughout the entire alluvial plain and have unveiled multi-layered, sandy to clayey alluvia reaching up to 440 cm depth. At many locations, fossil organic horizons and palaeosurfaces were discovered, containing valuable palaeoenvironmental proxy data. At these sites, through additional detailed stratigraphical analysis (close-meshed hand-coring and exposure digging) a comprehensive insight into the stratification (lamination) of the alluvia could be gained, clarifying processes and conditions that prevailed in the catchment area during the period of their deposition. 32 Radiocarbon data of macro-rests (leafs, wood), charcoal and organic sediment sampled from these horizons provided ages between 48.230 ± 6.411 and 217 ± 46 years BP (not calibrated). This constitutes the importance of the alluvia as an additional, innovative palaeoarchive for proxy data contributing to the reconstruction of palaeoenvironment and palaeoclimate in western Equatorial Africa. The further examination of the alluvia will not only provide additional information on the dynamics of vegetation, climate and hydrology (esp. fluvial morphology) in SW Cameroon since the ‘First Millennium BC Crisis’ (around 3.000 years BP), the main focus of the DFG-research project, but also on conditions prevailing since the Late Pleistocene, during the Last Glacial Maximum (~18.000 years BP), the Younger Dryas impact (~11.000 years BP) and the ‘Humid African Period’ (~9.000–6.000 years BP). Delta13C-values (–31,4 to –26,4‰) evidence that at the particular drilling sites rain forest has prevailed during the corresponding time period (rain forest refuge theory). The sampled macrorests all indicate rain forest dominated ecosystems, which were able to persist in fluvial habitats, even during arid periods.
Im Rahmen der Diskussion des globalen bzw. regionalen Klimawandels sind, neben Extremereignissen, Langfristtrends von besonderem Interesse. Doch erfordert die ausgeprägte Klimavariabilität in Zeit und Raum spezielle regionale Detailuntersuchungen. Daher wird hier eine solche Analyse für Deutschland und die Klimaelemente bodennahe Lufttemperatur sowie Niederschlag vorgestellt, mit besonderem Blick auf die jahreszeitlichen/monatlichen Besonderheiten der Trends in ausgewählten Zeitintervallen zwischen 1891 und 2000. Am auffälligsten ist dabei die sich verstärkende winterliche Temperatur- und Niederschlagszunahme, während im Sommer, unter ebenfalls Erwärmung, eine Trendwende von abnehmendem zu in den letzten Dekaden zunehmendem Niederschlag eingetreten ist.
Die im Industriezeitalter und im globalen Mittel beobachtete Erwärmung der unteren Atmosphäre zeigt ausgeprägte regional-jahreszeitliche Besonderheiten (IPCC 2001, SCHÖNWIESE 2003, 2004). Dies gilt in noch höherem Maß für den Niederschlag (vgl. Kap. 3.1.2 und 3.1.8). Die Vermutung, dass eine solche Erwärmung zu einer Intensivierung des hydrologischen Zyklus führt, was im Prinzip zunächst richtig ist (vgl. Kap. 3.1.2), erweist sich jedoch als viel zu simpel, wenn daraus einfach auf eine generelle Niederschlagszunahme geschlossen wird. Dies gilt sogar innerhalb einer so kleinen Region wie Deutschland. Denn obwohl Deutschland im Mittel überproportional an der »globalen« Erwärmung teilnimmt (SCHÖNWIESE 2003, 2004), zeigen die Langzeitänderungen des Niederschlages im Detail ganz unterschiedliche Charakteristika. Dabei kann die hier vorgestellte Beschreibung der in Deutschland beobachteten Niederschlagtrends subregional noch wesentlich verfeinert werden, vgl. z.B. Analyse für Sachsen (FRANKE et al. 2004), da der Niederschlag eine nur geringe räumliche Repräsentanz aufweist (SCHÖNWIESE & RAPP 1997). Zeitliche Änderungen von Klimaelementen lassen sich nun in ganz unterschiedlicher Weise betrachten. Am meisten verbreitet sind lineare Trendberechnungen, wie sie auch einem Teil der hier vorliegenden Studie zugrunde liegen. Es können aber auch Trends anderer statistischer Kenngrößen als des Mittelwertes von Interesse sein, z.B. der Varianz. Häufigkeitsverteilungen, die in normierter Form Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen heißen, erlauben die Bestimmung solcher Kenngrößen in Form der Verteilungsparameter. Wird unter Nutzung geeigneter Verteilungen (z.B. Normal- oder Gumbelverteilung, vgl. unten Abb. 3.1.6-4) eine statistische Modellierung der jeweils betrachteten klimatologischen Zeitreihe vorgenommen, werden Aussagen über die Unter- bzw. Überschreitungswahrscheinlichkeiten bestimmter Schwellenwerte möglich, in verallgemeinerter Form für beliebige Schwellen und Zeiten (TRÖMEL 2004). Da dieser extremwertorientierte Aspekt von großer Wichtigkeit ist, soll auch ihm hier nachgegangen werden (vgl. alternativ Kap. 3.1.7 und 3.1.10). Die im Folgenden verwendeten Daten sind jeweils Monatssummen des Niederschlages 1901–2000 an 132 Stationen in Deutschland (teilweise unter Einbezug einiger Stationen in den angrenzenden Ländern), einschließlich der daraus abgeleiteten Flächenmittelwerte (sog. Rasterdaten; Quelle: Deutscher Wetterdienst, siehe u.a. MÜLLER-WESTERMEIER 2002; vgl. weiterhin RAPP & SCHÖNWIESE 1996, dort auch Hinweise zur Homogenitätsprüfung, sowie RAPP 2000).