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Die Schweiz ist steinreich!

24.02.2015

Im frühen Mittelalter haben die einfachen Leute ihre Häuser aus Lehm oder Holz gebaut. Später kam das Fachwerkhaus auf. Nur wer reich war, konnte sich ein aus Steinen gebautes Haus leisten. Daher der Βegriff „steinreich“. Als die Bürgerschaft im ausgehenden Mittelalter zu Wohlstand kam, konnte sie sich zwar prächtige Bürgerhäuser (aus Stein) leisten. Der Bau von prächtigen Burgen und Schlössern blieb jedoch dem Adel vorbehalten und heute dem „Geldadel“ wie Banken, Versicherungen und der öffentlichen Hand smiley.

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Links: Valser Quarzit. Foto: Truffer AG                                       Rechts: steinreich! Comic: © Gunga

Aus geologischer Sicht sind die Möglichkeiten des Steinabbaus längst nicht ausgeschöpft. Die Schweizer Alpen beherbergen einen vielfältigen Schatz dekorativer und qualitativ hochwertiger Granite, Gneise, Quarzite und Kalksteine. Die meisten Regionen verfügen über ungenutzte oder unternutzte Abbaupotenziale für verschiedenste Steinsorten – die Schweiz ist steinreich.

Gneis aus dem Calancatal wird bis nach Japan exportiert. Ebenfalls ein Exportschlager ist der grüne Granit aus Andeer. Er findet sich im Regierungsgebäude von Niederösterreich in St. Pölten, in der österreichischen Botschaft und in der U-Bahn-Station «Brandenburger Tor» in Berlin, im Kunstmuseum Bonn, im Bahnhof Luzern usw. Als Wahrzeichen ist der Valser Quarzit zu bezeichnen, seit Architekt Peter Zumthor in Vals aus 60 000 Steinplatten die zum architektonischen Wahrzeichen gewordene Therme errichtet hat. Valser Quarzit ist in der von Norman Foster gebauten Capital City Academy in London anzutreffen, in der Nobeluniversität Swartmore in Philadelphia oder – etwas näher – in Bern. Dort ist der Bundesplatz mit Steinplatten aus dem Bündner Bergtal gestaltet worden.

Wie mit Forschung und Entwicklung neue Türen aufgestossen werden könnten, zeigt sich an einem Projekt der Conrad AG. Sie hat ein Material entwickelt, bei dem dünne Gneisplatten mit Karbonfasern so ummantelt werden, dass sie eine grosse Biegezugfähigkeit erreichen. Die Firma Zai in Disentis fertigt daraus exklusive Skier. Weitere Einsatzmöglichkeiten wären im Flugzeugbau denkbar, denn Gneis hat die gleiche Dichte wie Aluminium.

Was schlummert, muss geweckt werden und im Stein schlummern noch viele Möglichkeiten!


Das Geheimnis eines „wertlosen“ Diamanten

17.02.2015

Ein nur 3 mm grosser, unregelmäßig geformter und trüber Diamant aus Minas Gerais, Brasilien, verbirgt in seinem Innern einen wahren Schatz – einen winzigen, ca. 40 Mikrometer kleinen, grünlichen Kristall, Ringwoodit. Zum ersten Mal haben die Forscher damit ein Mineral in der Hand, das aus der Übergangszone des Erdmantels stammen muss – aus einer Tiefe zwischen 520 bis 660 km. Dies ist die Zone, die den oberen vom unteren Mantel trennt. Das winzige Körnchen ist wahrscheinlich durch vulkanische Aktivität in höhere Schichten gelangt, wo es von „unserem“ Diamanten eingeschlossen wurde und so an die Oberfläche gelangte. Dies ist ein Sensationsfund, kennt man Ringwoodit doch ausschliesslich aus Meteoriten, denn auf dem Weg an die Oberfläche wandelt es sich normalerweise wieder in Olivin zurück. Es speichert zudem bis zu 1.5 Gewichtsprozent Wasser ganz im Gegensatz zu seinem trockenen „Vetter“ Olivin.

Diamant mit Ringwoodit         Modell Erdmantel © Kathy Mather

Links: Der in Brasilien gefundene Diamant JUc29 stammt aus der Mantel-Übergangszone mit dem Hochdruckmineral Ringwoodit aus der Gruppe der Olivine. Bild: Richard Siemens/University of Alberta. Rechts: Schematischer Aufbau des Erdmantels – Entlang einer Subduktionszone kann Wasser in die Übergangszone oberer-unterer Erdmantel gelangen. Bild: K. Mather. 

Unsere Erde kennen wir heute als wasserreichen Planeten. In seiner Anfangszeit war es an der Erdoberfläche glühend heiss und trocken und auch die Uratmosphäre enthielt kaum Wasserdampf. Woher stammt nun aber das kostbare Nass? Aus wasserreichen Kometen und Asteroide oder aus dem Erdmantel? Sowohl Theorie als auch Experimente haben gezeigt, dass die Übergangszone ein wesentlicher Speicher für Wasser sein könnte, doch geophysikalische Untersuchungen haben bislang widersprüchliche Ergebnisse geliefert. Das wasserhaltige Hochdruckmineral, Ringwoodit ist deshalb so wertvoll, weil wir zum ersten Mal ein klares Indiz für Wasservorräte im Erdmantel erhalten und sich Vorräte grösser als alle Ozeane der Erde zusammen errechnen lassen.

In mancher Beziehung ist es ein Ozean im Innern der Erde, wie es Jules Verne in seinem Roman ‚Reise zum Mittelpunkt der Erde‘ beschrieb. Ich bin gespannt, was Ihr, liebe Leserinnen und Leser dazu findet.


Leitfossil Mensch? – Die geologische Kraft der Menschheit

10.02.2015

Die Natur gerät als Folge ungeahnter menschlicher Aktivitäten, eindrücklich sichtbar gemacht in der Abbildung des globalen Lichtermeers allmählich in einen neuen, in der Menschheitsgeschichte unbekannten Zustand, der sich als Wechsel in ein neues Erdzeitalter bemerkbar macht. Vor einer Dekade schlug der Atmosphärenchemiker und Nobelpreisträger Paul Crutzen vor, das Anthropozän, eine neue geologische Epoche einzuführen. Sie ist etwa Mitte des 18 Jh. anzusetzen, zu Beginn der Industrialisierung, und folgt dem Holozän mit seinem milden Globalklima nach – eine Zukunft mit ungewisser Entwicklung.

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Links: Verteilung künstliches Licht auf der Erde (Satellitenaufnahme: NASA) –  Rechts: Mit Plastikmüll verseuchte Meere und Strände (Foto: Alliance / dpa / EPA / Nic Bothma)

Inzwischen ist dieser Abdruck so stark, dass Wissenschaft, Politik und Gesellschaft diskutieren, ob sich die vom Menschen initiierten Veränderungen in geologischer Form niederschlagen und so langfristig sind, dass wir bereits in einem neuen Erdzeitalter leben.

Vertreter der Anthropozän-Idee gibt es in der Wissenschaft wie in der Kulturszene. Entschieden wird die Frage von der internationalen Kommission für Stratigraphie. Eine Arbeitsgruppe prüft seit einigen Jahren die Datenlage.

Eines steht fest, der Mensch mit seinen Aktivitäten und Produkten wird  sich als stratigraphischer Horizont manifestieren. Ob er zum Leitfossil wird oder nicht ändert nichts an der Tatsache, dass seine Spuren global und unübersehbar sind. Wie werden dereinst Plastikartikel unter Druck und Temperatur im Gestein erscheinen? Was wird aus unseren Deponien, aus dem Plastikmüll im Meer oder aus der Luftverschmutzung? Solche Fragestellungen führen uns natürlich auch ins Gebiet der Kunst und Zukunftsforschung, einem Gebiet mit vielen Möglichkeiten. Was denkt Ihr?

Empfehlenswert zu diesem Thema ist die Sonderausstellung „Willkommen im Anthropozän“ im Deutschen Museum in München. Sie findet vom 5. Dezember 2014 bis 31. Januar 2016 statt und befasst sich mit dem menschengemachten Fingerabdruck auf der Erde.


Riesiger Diamant umkreist sonnenähnlichen Stern!

03.02.2015

Einen funkelnden Schatz im All, ein Planet doppelt so gross wie die Erde haben Forscher der Uni Yale gefunden. Im Sternbild Krebs (Cancri) umkreist 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ein Planet seine Sonne. Es ist der innerste von insgesamt fünf Planeten der zum  sonnenähnlichen Stern 55 Cancri gehört und der mit bloßem Auge am Nachthimmel zu erkennen ist.

Die eigentliche Sensation, 55 Cancri e besteht grösstenteils aus echten Diamanten.

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Grafik: Haven Giguere / Yale Uni                                    Foto: Yale Uni / Nikku Madhusudhan

Die ganze Oberfläche, schreiben die Wissenschaftler besteht fast nur aus Kohlenstoff und hat somit eine ganz andere Zusammensetzung als unsere Erde mit den Hauptanteilen in abnehmender Folge Sauerstoff, Silicium, Aluminium, Eisen, Magnesium und Calcium. 55 Cancri e ist etwa achtmal so schwer wie unser Erdplanet und gilt als sogenannte „Supererde“, eine Bezeichnung für einen großen extrasolaren, terrestrischen Planeten. Trotz seiner Masse umrundet 55 Cancri e seinen Stern mit rasender Geschwindigkeit, für einen Umlauf benötigt er nur 18 Tage. Man stelle sich vor, ein Mensch würde dort 100 Tonnen wiegen! Wegen seiner Nähe zu seiner Sonne ist er zudem extrem heiss, an seiner Oberfläche herrschen mehr als 2100 Grad Celsius. Computer Simulationen erlauben nun Rückschlüsse auf seine Elemente und so wird vermutet, dass ein Drittel nämlich – und damit dreimal mehr als die gesamte Masse der Erde – aus Diamanten besteht! Im Gegensatz dazu gibt es im Inneren der Erde nur gerade ein Promille Kohlenstoff, welche als Diamanten nur unter speziellen Bedingungen an die Oberfläche gelangen.

Ab heute können wir Frauen versichert sein, Erd-Diamanten bleiben bis auf weiteres begehrenswert und kostbar, auch wenn sie, wie wir jetzt zu wissen glauben, im All im Überfluss vorhanden sind!

diamant-smiley I’m still my girl’s best friend!