Organische Isotopengeochemie

Forschungsgruppe Dr. Alfredo Martínez-García

Example of organic molecules used in paleoclimatic studies and the organisms that produce them. Credits: upper 2 pictures courtesy of R. Schiebel (MPIC), third picture starting from top is from Könneke et al. 2005 (Reprinted by permission from Nature), bottom picture and molecular structures A. Martínez-García (MPIC).
Example of organic molecules used in paleoclimatic studies and the organisms that produce them. Credits: upper 2 pictures courtesy of R. Schiebel (MPIC), third picture starting from top is from Könneke et al. 2005 (Reprinted by permission from Nature), bottom picture and molecular structures A. Martínez-García (MPIC).

Organische Materie, die durch geologische Prozesse gespeichert wurde, stellt eine riesige Informationssammlung über frühere Veränderungen der biogeochemischen Kreisläufe der Erde und des Klimas dar.

Die Verteilung und die Konzentration von zentralen organischen Molekülen, die von aquatischen und terrestrischen Organismen (Biomarker) gebildet wurden, bieten Einblicke in eine Vielzahl von Umgebungsparametern wie beispielsweise die Veränderungen der Meerestemperatur, die Produktivität von Phytoplankton oder die Ablagerung von Staub. Darüber hinaus kann man die Zusammensetzung stabiler Isotope dieser Moleküle (δD, δ13C and δ15N) verwenden, um zu rekonstruieren, wie sich regionale Niederschläge, Vegetation, Salzgehalt oder der CO2-Wert der Atmosphäre verändert haben.

Die Isotopenzusammensetzung von organischem Stickstoff in Mikrofossilien (z.B. Foraminiferen, Kieselalgen) enthält zentrale Informationen über frühere Veränderungen des Stickstoffkreislaufs. Am Beispiel der Polarmeere kann man sie beispielsweise dazu verwenden, um den historischen Verlauf des Nitratverbrauchs zu verfolgen. Dieser Prozess ist direkt an der Veränderung der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration im Lauf von Eiszeiten beteiligt.

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Anwendung und Weiterentwicklung dieser Techniken, um die Klimaentwicklung während der Schlüsselintervalle der Erdgeschichte zu rekonstruieren. Ein besonderes Interesse der Gruppe gilt der Untersuchung einer Reihe von biogeochemischer Schlüsselprozesse der Ozeane hoher geografischer Breiten und ihre Rolle in der Kontrolle der atmosphärischen CO2-Werte im Verlauf der Zeit.