Abschlussbericht: RISE weltweit Forschungspraktika für deutsche Studierende, 2015

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2 Abschlussbericht: RISE weltweit Forschungspraktika für deutsche Studierende, 2015 Praktikum an der Universität Utrecht vom 1. Juli August 2015 Vom 1. Juli bis zum 31. August 2015 habe ich ein Praktikum bei Dr. Martin Ziegler an der Universität Utrecht in der Forschungsgruppe Stratigraphie und Paleontologie der geowissenschaftlichen Fakultät absolviert. Das Praktikum hat mich darin bestärkt, später in der Forschung arbeiten zu wollen, und ich bin sehr dankbar für die vielfältigen Eindrücke und Erfahrungen, die ich während der zwei Monate sammeln konnte. Neben meiner Hauptaufgabe, die ich im fachlichen Teil dieses Berichts ausführlich beschreibe, hatte ich auch die Möglichkeit, an verschiedenen Veranstaltungen der Fakultät wie Gastvorlesungen, einem Symposium oder einer Dissertationsverteidigung teilzunehmen. Hierdurch konnte ich einen guten Überblick über verschiedene geowissenschaftliche Forschungsfelder bekommen. Im Folgenden werde ich zuerst auf Allgemeines über meinen Aufenthalt in den Niederlanden eingehen. Danach folgt ein fachlicher Teil, in dem ich meine Hauptaufgabe während des Praktikums erläutere. Allgemeiner Teil Utrecht ist die viertgrößte Stadt der Niederlande und sehr zentral gelegen. Von Deutschland kann man sehr gut mit der Bahn anreisen. Für Bus und Zug benutzen die Niederländer die ov-chipkaart, die als elektronisches Zahlungsmittel dient und mit der man beim Einsteigen an einem Terminal einchecken und am Zielort wieder auschecken muss. Das System, das für die meisten Tickets für öffentliche Verkehrsmittel gilt, ist simpel; etwas irritierend ist es nur, wenn man es wie ich zu Beginn nicht kennt. Manche Bahnhöfe z. B. lassen sich ohne Auschecken gar nicht verlassen, weil sich die hinausführenden Gates nicht öffnen. Bei Fragen stehen die Bahnhofsmitarbeiter und reisende Einheimische ratlosen Ausländern aber eigentlich immer gerne zur Verfügung. Durch Utrechts Lage bieten sich Trips in die umliegenden Städte an: Den Haag, Amsterdam, Rotterdam, etc. sind in weniger als einer Stunde zu erreichen. Sprachlich kommt man in den Niederlanden sehr gut zurecht, da dort fast jeder fließend Englisch sprechen kann und Deutsch zumindest gut versteht. Für Deutsche mit englischen Sprachkenntnissen ist es auch relativ einfach niederländische Wörter zu verstehen. Daher konnte ich nach zwei Monaten, obwohl ich hauptsächlich in einem englischsprachlichen Umfeld war, ab und zu einer Unterhaltung folgen oder den Sinn eines Gespräches aus dem Zusammenhang erschließen. 1

3 Die Universität Utrecht ist eine der führenden europäischen Universitäten in Forschung und Lehre. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Internationalität unter den Studierenden und den Lehrenden sehr hoch ist. In der Stadt leben viele junge Menschen, und man hört dort Englisch fast genauso oft wie Niederländisch. Während meiner Praktikumszeit habe ich auf dem International Campus Utrecht in einer möbilierten reserved accommodation für international staff and guests der Universität Utrecht gewohnt. Diese Wohnungen werden durch die ssh- Organisation vermittelt, und man bekommt sie relativ unkompliziert, wenn man sich rechtzeitig darum bemüht und sich auf der Website zurechtgefunden hat. Den Hinweis habe ich durch meinen Praktikumsbetreuer erhalten. Ich war sehr dankbar für die Unterstützung bei der Wohnungssuche, denn in Utrecht ist es sonst nicht leicht, ein Zimmer zu finden; v. a. sind die Mietpreise sehr hoch. Wer in Utrecht lebt, braucht auf jeden Fall ein Fahrrad. Es gibt zwar Busse, aber fast jeder fährt dort Fahrrad, und man bekommt schnell das Gefühl, dass Fahrradfahrer alles dürfen. Das ist am Anfang etwas gewöhnungsbedürftig. Beim Fahrradkauf sollte man allerdings aufpassen, dass z. B. das Licht funktioniert, und sich nicht wundern, wenn es etwa nur eine Hinterradbremse gibt oder keine Klingel. Beim Einkaufen im Supermarkt sollte man wissen, dass stets gerundet und daher nur auf 5ct herausgegeben wird. Insgesamt ist es aber keine sehr große Umstellung, als Deutsche in den Niederlanden zu leben, da die Lebensverhältnisse dort denen in Deutschland sehr ähneln. Fachlicher Teil Während des Praktikums habe ich neben einigen kleineren Aufgaben, wie z. B. der Bearbeitung von großen Datensätzen in Excel, hauptsächlich mit Sedimenten aus dem Japanischen Meer gearbeitet und diese für stabile Isotopenmessung anhand der benthischen Foraminiferen-Art, Uvigerina Peregrina, aufbereitet. Foraminiferen dienen als Proxy für die Rekonstruktion von klimatischen Bedingungen in der Vergangenheit. Die Proben wurden während der Expedition 346 des Integrated Ocean Drilling Programs (IOPC) vom 29. Juli bis 13. September 2013 genommen. Die Sedimente, mit denen ich hauptsächlich gearbeitet habe, stammen von den Sites U1428 und U1429, welche in Figur 1 zu sehen sind. Diese Sites liegen nur 7,4 km auseinander im nördlichsten Teil des Ostchinesischen Meeres. Die genauen Koordinaten lauten N, E für U1428 und N, N für U1429. (Tada et. al, 2015). Die Lage dieser Sites ist interessant, weil dort der Jangtsekiang und der Gelbe Fluss einen entscheidenden Einfluss auf die vorzufindenden Partikel haben könnten. (Tada et. al, 2015). Außerdem lassen sich aufgrund der Nähe zum Feuerring Ascheschichten in den Sedimenten finden. An Site U1428 wurden zwei Bohrungen vorgenommen (U1428A und U1428B) und an Site U1429 drei (U1429A, U1429B und U1429C) (Tada et. al, 2015). 2

4 Abb. 1: Übersicht der IODP Expedition 346 Sites Die verschiedenen Proben wurden zunächst in einem Kühlraum gekühlt und dann im Gefriertrockner getrocknet, um das anschließende Nasssieben zu erleichtern. Die Gefriertrocknung basiert auf dem Prinzip der Sublimation, d. h. von der festen Phase wird direkt in den gasförmigen Zustand übergegangen. Das Sieben konnte nicht trocken durchgeführt werden, weil die Proben sehr feines Material (wie die bereits erwähnten Aschepartikel) enthielten, was die Siebe sonst hätte verstopfen können. Die jeweilige Probe wurde in einem Becherglas mit Wasser vermischt und das Gemisch wurde anschließend auf das oberste von drei übereinandergestapelten Sieben (mit den Maschenweiten 150µm, 63µm und 38µm; in dieser Reihenfolge) gegeben. Mit einem Wasserstrahl musste so lange gespült werden, bis das abgeführte Wasser aus dem Siebboden keine Trübung durch Partikel mehr aufwies. Die einzelnen Fraktionen wurden dann für 36h zum Trocken in den Ofen gestellt. 3

5 Abb. 2: Siebfraktionen nach der Ofentrocknung Zum Picken der Foraminiferen unterm Mikroskop wurde nur die gröbste Fraktion (> 150µm) benötigt. Mit einem handelsüblichen Feinhaarpinsel, dessen Spitze man bei Bedarf mit destillierten Wasser befeuchten kann, werden einzelne der Mikrofossilien herausgesucht. Es sollte darauf geachtet werden, dass das Gehäuse gut erhalten ist und man sollte möglichst saubere nehmen, damit die Isotopenmessung nicht bspw. durch Kalkrückstände verfälscht wird. Ich habe ausschließlich Uvigerina Peregrina (Abb. 3) gepickt. Diese benthische Foraminiferen-Art ist relativ leicht zu erkennen, da sie tannenzapfenähnlich aussieht. Abb. 3: Uvigerina Peregrina 4

6 Um die C 13 und O 18 Isotope messen zu können, mussten einzelne Foraminferen der unterschiedlichen Proben gewogen werden und in kleine Glasfläschchen gefüllt werden. Außerdem wurde noch eine bestimmte Anzahl an Glasfläschchen mit den chemischen Standards NBS-19 und Naxos abgewogen, mit deren Hilfe sich automatisch auftretende Messfehler herausrechnen lassen, da die Isotopenzusammensetzung in den Standards bekannt ist. Die erste Messung wurde mit einem Massenspektrometer mit einer Gasbench gemacht. Daher musste aus den Glasfläschchen die Luft entfernt werden, damit sie nicht die Ergebnisse verfälscht. Hierzu wurden die Glasfläschchen in eine Art riesige Plastiktüte mit eingelassenen Handschuhen gestellt. Die Tüte wurde verschlossen und mit Helium gefüllt. Anschließend wurde das Helium durch eine kleine Öffnung herausgelassen, wobei darauf geachtet werden musste, dass keine Luft in die Plastiktüte kommt. Der Vorgang wurde drei Mal wiederholt. Danach konnten die Fläschchen in der Tüte zugeschraubt werden und waren fertig für die Messung. Leider war das Massenspektrometer defekt, weshalb die Messung keine sinnvollen Ergebnisse erbracht hat. Darum haben wir einen zweiten Versuch mit einem anderen Massenspektrometer gestartet. Hierfür mussten ebenfalls Foraminiferen und die beiden bereits erwähnten Standards abgewogen werden. Allerdings wurden dieses Mal andere Behältnisse benutzt, aus denen keine Luft entfernt werden musste und die auch nicht zugeschraubt werden mussten. Leider konnte diese Messung nicht mehr während meines Praktikums durchgeführt werden. Meine Proben standen in Zusammenhang mit einigen bereits vorgenommen Messungen von Proben derselben Bohrkerne, die zu folgendem Graphen (Abb. 4) geführt haben: Abb. 4: Calcium-Eisen-Verhältnis in Site U1428 und Site U1429 Dieser Graph zeigt das Calcium-Eisen-Verhältnis der Sites U1428 (A & B) und U1429 (A, B & C) zu verschiedenen Tiefen im Bohrkern. Zu erkennen ist ein wellenförmiges Muster. Zu Beginn überwiegt Calcium, dann nimmt der Wert ab, 5

7 steigt wieder an, nimmt wieder ab, steigt wieder an, usw. Anstatt der Tiefe könnte man auch sagen, die x-achse zeigt Zeit, denn an der Oberfläche (sprich 0m) findet sich das jüngste Sediment. Je tiefer man geht, desto älter sind die Sedimentschichten. Wenn man sich das vor Augen führt, lässt sich grob erkennen, dass das Ca-Fe- Verhältnis zu interglazialen Zeiten einen größeren Wert hat als während glazialer Perioden. In letzteren ist daher mehr Eisen, also terrigenes Material, vorhanden. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte die Lage der Sites sein, die in glazialen Perioden dazu beigetragen haben könnte, dass mehr terrigenes Material vom Festland in diesen Bereich durch Wind transportiert wurde. Quellen Tada, R., Murray, R.W., Alvarez Zarikian, C.A., and the Expedition 346 Scientists, 2015 (Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program, Volume 346, doi: /iodp.proc ) (Zugriff am über: publications.iodp.org/proceedings/346/exp_rept/chapters/346_109.pdf) Bilder: Abb. 1 publications.iodp.org/proceedings/346/maps/346_map.pdf (Zugriff am ) Abb. 2 Foto: Anna-Lena Zocher Abb. 3 soes.soton.ac.uk/resources/collection/fossils/forams/eelco/med-aegean/images/uvigerina-peregrina.jpg (Zugriff am ) Abb. 4 mit freundlicher Genehmigung von Dr. Martin Ziegler, Universität Utrecht 6