Marine Geowissenschaften at Hochschule Bremerhaven

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Aquakultur - Offshore-Aquakultur: Tiere & Makroalgen

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Wie kommt der Schalenaufbau der Erde zustande?

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Welche Plattengrenzen gibt es & wie bewegen sich dort die Platten relativ zueinander?

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Messmethode - Magnetik

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Nennen Sie Vor- & Nachteile von Messungen mit Hohe Frequenzen (tiefen Sequenzen)

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Wie ist die mittlere Temperaturzunahme in der Erdkruste?

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Was sind Gashydrate?

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In welche Schalen wird der Erdkörper gegliedert & wie ist der Aggregatzustand dieser Schichten

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Welche Faktoren bestimmen bei akustischen Messungen  die vertikale Auflösung?

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Was gilt als Antrieb der Plattentektonik?

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Wie wird das Modell Plattentektonik genutzt?

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Wie kann man grob Plattengrenzen erkennen?

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Marine Geowissenschaften

Aquakultur - Offshore-Aquakultur: Tiere & Makroalgen

Tiere

  • nur heimische Arten
  • Weichtiere (Miesmuschel, Auster)
  • filtrierende Lebensweise = Nahrung wird aus Wasser aufgenommen --> keine Fütterung

Makroalgen

  • vegetarische & vegane Ernährung
  • medizinisch-pharmazeutischer Einsatz
  • Lebensmitteltechnologie: z.B. Carrageen (Verdickungsmittel)

Marine Geowissenschaften

Wie kommt der Schalenaufbau der Erde zustande?

--> Gravitative Differentation

  • vor 4,5 Mrd Jahren homogene kalte Materiekugeln ohne Struktur
  • nach ca. 50 Mio. J.: durch Erwärmung Differentation
    • schwere Materie (z.B. Eisen) zum Zentrum & bildet den Erdkern
    • leichtes Material (Si, Al, C)steigt zur Oberfläche & bildet den Mantel & die Kruste
  • dadurch Schalenförmiger Aufbau:
    • dichter Kern aus Eisen
    • Kruste aus leichtem Material
    • Mantel aus übrigem Material
  • (führt zu Rohstoffquellen & Lagerstätten)

Marine Geowissenschaften

Welche Plattengrenzen gibt es & wie bewegen sich dort die Platten relativ zueinander?

3 Typen von Plattengrenzen:

1. Divergent --> auseinander (an mittelozeanischen Rücken, Krustenbildung)

  • 1. Grabenstadium --> Aufwölben der Platten durch Magmaaufstieg, Reißen, Grabenbruch
  • 2. Rotes-Meer-Stadium --> Erweiterung durch Magmaaufstieg, Dehnung & Absenkung des Grabens, Einströmen von Lava, Bildung basaltischer  Kruste
  • 3. Atlantik-Stadium --> Auseinanderbewegung der Kontinente, Aufstieg von Magma, durch sea-floor-spreading Bildung neuer ozeanischer Kruste, Ozeanbildung

2. Konvergent --> aufeinander zu (an Subduktionszonen, Gebirgsbildung)

  • 4. Pazifik-Stadium --> Ozeaneinengung durch Subduktion, ozeanische Platte taucht unter kontinentale Platte, Tiefseerinnen & Vulkane
  • 5. Mittelmeer-Stadium --> Annähern der Kontinente, Einengen von Ozean, Flaches Meeresbecken, Gebirgsbildung an Kontinentalrändern
  • 6. Himalaya-Stadium --> Kollision kontinentaler Platten, Aufschieben zu Gebirgen
  • (7. Ruhe(Ural-)-Stadium --> Kontinentale Platte, Erosion der Gebirge

3. Transversal --> aneinander vorbei (an Verwerfungen, z.B. San Andreas)

  • Platten bewegen sich aneinander vorbei
  • starke Reibung
  • Spannungslösung in Erdbeben

Marine Geowissenschaften

Messmethode - Magnetik

  • Messung des Erdmagnetfelds mit Magnetometern
  • geschleppte Magnetometer geben großräumige Aufnahmen des "eingefrorenen" Magnetismus
  • Messprinzip Protonenmagnetometer (Amagnetisches Gefäß mit protonenhaltiger Flüssigkeit & mit Spule umgeben)
    • ohne äußeres magnetisches & elektrisches Feld ist Protonen-Kernspin nicht ausgerichtet
    • Im Erdmagnetfeld sind Protonen ausgerichtet
    • Strom in Spule generiert starkes Magnetfeld, Protonen richten sich nach diesem Feld aus
    • nach Abschaltung orientieren sich Protonen wieder am natürlichen Magnetfeld --> das induziert wiederum Spannung

Marine Geowissenschaften

Nennen Sie Vor- & Nachteile von Messungen mit Hohe Frequenzen (tiefen Sequenzen)

  • höherfrequente Signale werden schneller absorbiert, d.h. die Eindringtiefe nimmt ab

Hohe Auflösung, geringe Eindringung (tiefe Eindringung, schlechte Auflösung)

--> zunehmende Tiefe = abnehmende Auflösung

Marine Geowissenschaften

Wie ist die mittlere Temperaturzunahme in der Erdkruste?

3°C pro 100m Tiefe

Marine Geowissenschaften

Was sind Gashydrate?

  • feste, eisähnliche Verbindungen von Wasser & Gasen (Methan, Kohlendioxid, Stickstoff...)
  • unter hohem Druck & niedriger Temperatur werden Gasmoleküle in Gitter aus Wassermolekülen eingeschlossen

Marine Geowissenschaften

In welche Schalen wird der Erdkörper gegliedert & wie ist der Aggregatzustand dieser Schichten

1. Innerer Erdkern --> fest (Eisen-Nickel-Legierung - schwere Elemente)

2. Äußerer Erdkern --> flüssig (Nickel-Eisen-Schmelze)

3. Unterer Erdmantel --> fest (Sauerstoff, Silizium, Magnesium)

4. Oberer Erdmantel --> plastisch

5. Erdkruste --> fest (Sauerstoff, Silizium, Aluminium)

Marine Geowissenschaften

Welche Faktoren bestimmen bei akustischen Messungen  die vertikale Auflösung?

  • Frequenz der Quelle
  • Tiefe der Schicht
  • Wellengeschwindigkeit für Schicht


--> zunehmende Tiefe = abnehmende Auflösung

--> höhere Signalfrequenz = bessere Auflösung (dünnere Schichten erkennbar)

Wie kann man die vertikale Auflösung verbessern? --> man muss Signale mit höherer Frequenz verwenden

Marine Geowissenschaften

Was gilt als Antrieb der Plattentektonik?

Mantelkonvektion (Konvektionsströmungen im Erdinneren)

  • Erdinneres wird erwärmt
  • an mittelozeanischen Rücken steigt heißes Material nach oben und fließt in entgegengesetzter Richtung ab 
  • dabei Dehnung & Trennung der Platten --> Platten divergieren
  • Erkaltetes Material bildet starre Lithosphäre --> Bildung neuer Ozeankruste
  • an Subduktionszonen sinkt erkaltetes Material wieder ab
  • Platten werden mit nach unten gezogen --> Platten konvergieren


Marine Geowissenschaften

Wie wird das Modell Plattentektonik genutzt?

1. Risikogebiete ermitteln

  • Vulkane an Plattengrenzen
  • Erdbebengefährdete  Gebiete an Plattengrenzen aufzeigen
    • seismische Risikokarten erstellen
    • Ansätze für Erdbebenvorhersage zu treffen
  • Entstehung Tsunamis - Tsunami- Frühwarnsystem

2. (Hydrothermale) Lagerstätten

  • Plattenränder (Divergente Platten [Mittelozeanische Rücken], Konvergente Platten [Subduktionszone]) als Entstehungsort von Mineralien, Erzen & Edelmetallen
  • Ölvorkommen an ehemaligen flachen Meeren
  • Metalle, Diamanten, Seltene Erden in sehr alter kontinentaler Kruste

3. Hoheitsgebiete & Seerecht

  • werden mithilfe ozeanischer,kontinentaler Kruste & Schelfgebiete definiert
  • (Bsp. Antarktis)

Marine Geowissenschaften

Wie kann man grob Plattengrenzen erkennen?

1. Erdbebenverteilung

  • Platten verhaken sich beim Driften
  • Spannung staut sich auf & löst sich ruckartig --> Erdbeben

2. Vulkanverteilung

  • an Subduktionszonen wird Platte aufgeschmolzen
  • Schmelze steigt hoch & durchdringt darüberliegende Kruste
  • an mittelozenaischen Rücken fließt Magma aus

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