ALBERT

Description / Table of Contents: Inhalt: 1 Die Bildung und Umwandlung von organischem Material. - 1.1 Der globale Kohlenstoffzyklus. - 1.1.1 Organische Geochemie und der Kohlenstoffzyklus: eine Einleitung. - 1.1.2 Kohlenstoffspeicher und -transport. - Organismen und der Kohlenstoffzyklus. - Die Anreicherung von organischem Sedimentmaterial. - Abweichungen vom Gleichgewichtszustand. - Marine Primärproduktion und Sedimentation. - 1.1.3 Biochemische und geochemische Subzyklen. - Organisch-reiche Sedimente und Primärproduktion. - 1.2 Photosynthese und die Evolution des Lebens. - 1.2.1 Atmosphärischer Sauerstoff, Photosynthese und die ersten Organismen. - 1.2.2 Evolution des marinen Lebens. - 1.2.3 Evolution des terrestrischen Lebens. - 1.2.4 Regionale Veränderungen von Ökosystemen. - 1.3 Quellen des sedimentären organischen Materials. - 1.3.1 Die wichtigsten heutigen Quellen. - 1.3.2 Fossile Aufzeichnungen der Quellen des organischen Materials. - 1.4 Photosynthese und stabile Kohlenstoffisotope. - 2 Die chemische Zusammensetzung biogener Stoffe. - 2.1 Die Struktur natürlich vorkommender Stoffe. - 2.1.1 Einleitung. - 2.1.2 Bindungen in organischen Verbindungen. - 2.1.3 Stereoisomerie. - 2.2 Kohlenhydrate. - 2.2.1 Zusammensetzung. - 2.2.2 Vorkommen und Funktion. - 2.3 Proteine. - 2.3.1 Zusammensetzung. - 2.3.2 Vorkommen und Funktion. - 2.4 Lipide. - 2.4.1 Glyceride. - Fette. - Phospholipide, Glycolipide und Etherlipide. - 2.4.2 Wachse und verwandte Verbindungen. - Wachse. - Kutin und Suberin. - 2.4.3 Terpene. - Monoterpene. - Sesquiterpene. - Diterpene. - Triterpene. - Steroide. - Tetraterpene. - 2.4.4 Tetrapyrrole Farbstoffe. - 2.5 Lignin, Tannin und verwandte Verbindungen. - 2.5.1 Lignin. - 2.5.2 Tannine und andere hydroxyaromatische Pigmente. - 2.6 Geochemische Auswirkungen der Veränderungen der Zusammensetzung. - 2.6.1 Veränderungen der Zusammensetzung von Organismen. - 2.6.2 Veränderungen durch die geologische Zeit. - 3 Bedingungen für die Bildung organisch-reicher Sedimente. - 3.1 Einleitung. - 3.2 Kontrollierende Faktoren der Primärproduktion. - 3.2.1 Die Schichtung der Wassersäule. - 3.2.2 Licht. - 3.2.3 Nährstoffe. - Ozeane in niedrigen Breitengraden. - Ozeane in mittleren Breitengraden. - Ozeane in höheren Breitengraden. - Geschichtete Seen. - 3.2.4 Räumliche Veränderungen der marinen Primärproduktion. - 3.2.5 Veränderungen der Phytoplanktonpopulationen. - 3.3 Die Erhaltung und der Abbau organischen Materials. - 3.3.1 Die Entwicklung der Primärproduktion in der Wassersäule. - 3.3.2 Der Werdegang des organischen Materials in den Sedimenten. - Der aerobe Abbau. - Der anaerobe Abbau. - Bakterielle Gemeinschaften und ihre Wechselwirkungen. - 3.3.3. Kontrollierende Faktoren bei der Erhaltung des organischen Sedimentmaterials. - 3.4 Ablagerungsbereiche. - 3.4.1 Lakustrine Bereiche. - Offene Seen. - Geschlossene Seen. - 3.4.2 Torfsümpfe und Kohlenbildung. - Okefenokee-Sumpf. - 3.4.3 Marine Bereiche. - Marine Schelfablagerungen. - Eingeschlossene und durch Schwellen abgetrennte Becken. - Bildung und Erhaltung organischen Materials im Schwarzen Meer. - Reduzierende Ereignisse der Kreide. - 4 Die Bildung von Huminstoffen, Kohle und Kerogen. - 4.1 Diagenese. - 4.1.1 Einleitung. - 4.1.2 Der mikrobielle Abbau des organischen Materials während der Diagenese. - 4.1.3 Die Bildung von Geopolymeren. - 4.2 Huminstoffe. - 4.2.1 Vorkommen und Klassifizierung. - 4.2.2 Komposition und Struktur. - 4.2.3 Die Bildung der Huminstoffe. - 4.3 Kohlen. - 4.3.1 Klassifizierung und Zusammensetzung. - Klassifizierung. - Petrologische Zusammensetzung. - Chemische Zusammensetzung. - 4.3.2 Die Bildung. - Torfbildung. - Die biochemische Stufe der Inkohlung. - Die geochemische Stufe der Inkohlung. - Strukturelle Veränderungen während der Bildung der Kohlen. - 4.4 Kerogen. - 4.4.1 Bildung. - Geopolymerbildung während der Diagenese. - Biomarker. - Schwefeleinbindung. - 4.4.2 Zusammensetzung des Kerogens. - 4.4.3 Klassifizierung des Kerogens. - Typ I-Kerogen. - Typ II-Kerogen. - Typ III-Kerogen. - Typ IV-Kerogen. - Verbesserte Kerogentypisierung. - 4.4.4 Die thermische Evolution des Kerogens. - Strukturelle Veränderungen. - Veränderungen der chemischen Zusammensetzung. - 5 Die Bildung und Zusammensetzung von Petroleum. - 5.1 Petroleumbildung. - 5.1.1 Einleitung. - 5.1.2 Kohlenwasserstoffbildung aus Kohlen. - 5.1.3 Kohlenwasserstoffzusammensetzung als Funktion der Kerogenreife. - 5.1.4 Reaktionen bei der Kohlenwasserstoffbildung. - Isotopenfraktionierung. - 5.2 Die Bedeutung von Zeit und Temperatur bei der Petroleumbildung. - 5.2.1 Der Einfluß von Zeit und Temperatur auf die Kohlenwasserstoffgeneration. - Temperatur. - Zeit. - 5.2.2 Kinetische Modelle der Petroleumbildung. - Zeit-Temperatur-Index. - Komplexe Modelle. - 5.3 Die Migration von Kohlenwasserstoffen. - 5.3.1 Primäre Migration. - Mechanismen der primären Migration. - Expulsionseffizienz. - 5.3.2 Sekundäre Migration. - 5.3.3 Fallen und Speicher. - 5.4 Die Zusammensetzung des Petroleums. - 5.4.1 Die Gesamtzusammensetzung von Erdölen. - 5.4.2 Kohlenwasserstoffe im Petroleum. - Die wichtigsten Kohlenwasserstoffe. - Biomarker. - 5.4.3 Vergleich der Rohölzusammensetzung mit dem Bitumen der Muttergesteine. - Migration. - Auswaschung. - Deasphaltierung. - Biodegradation. - Thermische Veränderungen. - 5.5 Die Vorkommen fossiler Brennstoffe. - 5.5.1 Die zeitliche Verteilung der fossilen Brennstoffe. - 5.5.2 Ölreserven. - Konventionelle Öle. - Schweröle. - Ölschiefer. - 5.5.3 Kohle. - 5.5.4 Gas. - 5.6 Die Bewertung von Erdöl- und Erdgasmuttergesteinen. - 5.6.1 Menge und Art des organischen Materials. - Menge des organischen Materials. - Typ des organischen Materials - optische Methoden. - Typ des organischen Materials - physikalisch-chemische Methoden. - 5.6.2 Reife des organischen Materials. - Optische Bestimmungen der Reife. - Pyrolytische Messungen der Reife. - Einfluß der Reife auf die Identifizierung des organischen Materials. - Chemische Bestimmungen der Reife anhand des Bitumens. - 5.6.3 Korrelationen zwischen Isotopenverteilung und Petroleummuttergestein. - 6 Die molekulare Bewertung rezenter Sedimente. - 6.1 Von Organismen vererbte Biomarkerverteilungen. - 6.1.1 Einleitung. - 6.1.2 Generelle Unterschiede zwischen den Hauptorganismengruppen. - 6.1.3 Faktoren, die die Lipidzusammensetzung der Organismen beeinflussen. - 6.2 Beispiele für Quellenindikatoren in rezenten Sedimenten. - 6.2.1 Fettsäuren. - Monoungesättigte Fettsäuren. - Polyungesättigte Fettsäuren. - 2- und 3-methylverzweigte Fettsäuren. - Intern-verzweigte und Cycloalkylfettsäuren. - Hydroxyfettsäuren. - 6.2.2 Sterole. - 6.2.3 Kohlenhydrate. - 6.2.4 Lignin. - 6.2.5 Kohlenstoffisotope. - 6.3 Die Diagenese auf molekularer Ebene. - 6.3.1 Allgemeine diagenetische Prozesse. - Kohlenhydrate und Lignine. - Biomarker. - 6.3.2 Die Lipiddiagenese in der Wassersäule. - 6.3.3 Die sedimentäre Diagenese der Lipide. - Fettsäuren. - Photosynthetisch aktive Farbstoffe. - Steroide. - Terpene. - 6.4 Paleotemperaturmessungen. - 6.4.1 Die Epimerisierung von Aminosäuren. - 6.4.2 Der Sättigungsgrad in langkettigen Ketonen. - 7 Molekulare Untersuchungen an Sedimenten und die Petroleumbildung. - 7.1 Quellenindikatoren. - 7.1.1 Einleitung. - 7.1.2 Kohlenwasserstoffe. - Normale und methyl-verzweigte Alkane. - Acyclische Isoprene. - Cycloalkane. - 7.1.3 Kohlenstoffisotope. - 7.2 Hinweise auf den Ablagerungsbereich. - 7.2.1 Hypersalinität. - 7.2.2 Redoxbedingungen. - Phytoldiagenese. - Nickel- und Vanadiumverteilungen. - 7.2.3 Die Erkennung unterschiedlicher mariner und lakustriner Bereiche. - 7.3 Thermische Reife und molekulare Umwandlungen. - 7.3.1 Strukturisomerie. - Acyclische Isoprenalkane. - Sterane. - Triterpane. - 7.3.2 Aromatisierung. - 7.3.3 Anreicherung von kurzkettigen Kohlenwasserstoffen und Crackprozesse. - Steroide. - Porphyrine. - 7.4 Molekulare Reife und Quellenparameter in der Erdölexploration. - 7.4.1 Molekulare Reifeparameter. - Leichte Kohlenwasserstoffe. - Kohlenstoffpräferenz-Index (Carbon Preference Index). - Pristanformations-Index. - Biomarker-Umwandlungen. - Methylgruppenisomerisierung in aromatischen Kohlenwasserstoffen. - 7.4.2 Der Einfluß von geothermischen Gradienten auf molekulare Reifeparameter. - 7.4.3 Öl/Muttergesteins-Korrelationen. - 7.5 Die Analyse der Biomarker-Kohlenwasserstoffe. - 7.5.1 Einleitung. - 7.5.2 Gaschromatographie-Massenspektrometrie. - 7.5.3 Die Bewertung der Biomarkerverteilungen. - 8 Das Verhalten anthropogener organischer Verbindungenin der Umwelt. - 8.1 Einleitung. - 8.2 Der Einfluß des Menschen auf den Kohlenstoffzyklus. - 8.2.1 Kohlendioxid und der Treibhauseffekt. - 8.2.2 Der Einfluß von Spurengasen auf die globale Erwärmung. - Methan. -Kohlenmonoxid. - Dimethylsulfide. - 8.2.3 Eutrophierung. - 8.3 Halogenkohlenwasserstoffe und Abbau des Ozons. - 8.4 Verschmutzungen durch Kohlenwasserstoffe im aquatischen Bereich. - 8.4.1 Die Verbrennung fossiler Brennstoffe. - Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in rezenten Sedimenten. - Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe in vorzeitlichen Sedimenten. - 8.4.2 Ölverschmutzungen. - Die Effekte der Ölverschmutzung. - Die Überwachung von Ölverschmutzungen. - 8.5 Einige xenobiotische organische Substanzen. - 8.5.1 DDT und verwandte Verbindungen. - 8.5.2 Polychlorierte Biphenyle. - 8.6 Faktoren, die den Werdegang anthropogener Einträge beeinflussen. - 8.6.1 Allgemeine Betrachtungen. - 8.6.2 Huminstoffe und Schadstoffe. - Literatur. - Weiterführende Literatur. - Sachregister

Description / Table of Contents: Es ist weithin bekannt, daß die Vitalität einer Flechtenflora stark vom Zustand der Luft abhängt. Flechten können keine Schwefelverbindungen in der Luft vertragen. Eine Kartierung der Flechtenflora muß also zugleich Auskunft über den jeweiligen Zustand der Luft geben können. Mit diesem Buch ist auch ein Laie in der Lage, Fragen nach dem jeweiligen Zustand der Luft zu beantworten. Er muß zuerst einmal 120 in Deutschland auf Bäumen vorkommende Flechten unterscheiden lernen. Das Buch enthält Schlüssel und Tabellen, Abbildungen. Mit der Kenntnis von etwa 60 Arten ist schon die entscheidende Frage zu beantworten. (2 S) (Klaus Bock)

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die pliozänen Sedimentprofile der ODP-Bohrungen 925-929 bilden einen Tiefenwasserabschnitt im äquatorialen Westatlantik zwischen 3000 und 4400 m Wassertiefe und wurden für die Zeitscheiben 3.3-2.6 Ma und 5.1-4.4 Ma untersucht. Anhand von zeitlich hochauflösenden isotopisch-sedimentalogischen Datensätzen wurden die Zusammenhänge zwischen Änderungen im polaren Eishaushalt, ozeanischer Zirkulation, Tiefenwasserdurchlüftung, Karbonatlösung und terrigenem Sedimenteintrag vom Amazonas näher rekonstruiert. Dafür wurden die Zeitreihen an die astronomische Zeitskala von Laskar et al. ( 1993) angepaßt. Die vorliegende Studie belegt erstmals, daß die Schließung des Panama-Seeweges vor 4.6 Ma einen kritischen Grenzwert überschritt, der nachweislich zu einschneidenden Veränderungen in der thermohalinen Zirkulation und der Tiefenwasserchemie führte. Das frühe Pliozän vor 5-4.6 Ma zeichnete sich durch eine extreme Karbonatlösung und eine geringe Tiefenwasserdurchlüftung aus. Im Zuge der Schließung führte die Intensivierung des Golfstromes mit einem erhöhten Salz- und Wärmetransport in den Nordatlantik und die Anregung der dortigen Tiefenwasserbildung zu einer verstärkten thermohalinen Zirkulation und letztendlich zu einer verbesserten Tiefenwasserdurchlüftung und Karbonaterhaltung im äquatorialen Atlantik. Damit verbunden war eine Absenkung der Lysokline bis zu 1000 m. Ein pazifisch-atlantischer Vergleich von Karbonatlösungsindikatoren zeigt, daß sich die chemische Asymmetrie zwischen beiden Ozeanen, wie sie auch heute noch besteht, bereits ab 4.6 Ma entwickelte. Zeitgleich mit der Verflachung des mittelamerikanischen Seeweges vor 4.6 Ma weist ein deutlicher Anstieg in den siliziklastischen Akkumulationsraten gemeinsam mit Ergebnissen aus terrestrisch-lakustrinen Poilenprofilen auf die verstärkte Hebung der Anden hin. Mit der Intensivierung der Nordhemisphärenvereisung vor 3.15-2.6 Ma wurden die Schwankungen in den Sauerstoffisotopenkurven oberhalb 3300 m Wassertiefe (NADW = Nordatlantisches Tiefenwasser) von einem 100 ka-Zyklus dominiert, während sie darunter von dem für das Pliozän typischen 41 ka-Zyklus der Erdschiefe dominiert wurden. Möglicherweise ist das Auftreten des 100 ka-Zyklus ein typisches Phänomen für Zeitintervalle, die mit einem verstärkten Eisaufbau einhergehen, wie z. B. das Pleistozän der letzten 800 ka. Im Zuge der Vereisung nahm die Bildung von NADW ab und führte im äquatorialen Atlantik zu einer graduellen Abnahme in der Tiefenwasserdurchlüftung und Karbonaterhaltung. Während die Lysoklinentiefe in den Warmstadien in etwa der heutigen Lage entsprach ( ca. 4300 m Wassertiefe ), verlagerte sich die glaziale Lysokline in flachere Wassertiefen um etwa 3500 m. Die Schwankungen in der Lysoklinentiefe (Grenzfläche NADW/AABW) wurden dabei vom 41 ka-Zyklus dominiert, wobei die Lösungsmaximaden Maxima im Eisvolumen mit zunehmender Wassertiefe vorauseilten. Im Bereich des NADW schwankten Karbonatlösung und Eisvolumen in Phase und dokumentieren den bekannten atlantischen Karbonaterhaltungstyp. In einer Wassertiefe unterhalb 4000 m, also im Bereich der Mischzone NADW/AABW oder im AABW (=Antarktisches Bodenwasser), eilten die Karbonatlösungsmaxima den Maxima im Eisvolumen bis zu 5000 Jahren voraus, ein Phasenunterschied, der typisch für südatlantische Wassermassen ist. Die pliozäne terrigene Sedimentanlieferung von Amazonasfracht zur Ceara Schwelle wurde nach spektralanalytischen Ergebnissen nicht durch Meeresspiegelschwankungen oder kontinentale Klimaänderungen (Niederschläge, Vegetation) kontrolliert, sondern vielmehr durch strömungsbedingte Transportprozesse im Zusammenhang mit dem nordbrasilianischen Küstenstrom.