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Falling from a fall in rainfall (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-03

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Quantification of drought during the collapse of the classic Maya civilization (2018)

Evans, N. P., Bauska, T. K., Gazquez-Sanchez, F., Brenner, M., Curtis, J. H., Hodell, D. A.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-03

Beschreibung: The demise of Lowland Classic Maya civilization during the Terminal Classic Period (~800 to 1000 CE) is a well-cited example of how past climate may have affected ancient societies. Attempts to estimate the magnitude of hydrologic change, however, have met with equivocal success because of the qualitative and indirect nature of available climate proxy data. We reconstructed the past isotopic composition ( 18 O, D, 17 O-excess, and d-excess) of water in Lake Chichancanab, Mexico, using a technique that involves isotopic analysis of the structurally bound water in sedimentary gypsum, which was deposited under drought conditions. The triple oxygen and hydrogen isotope data provide a direct measure of past changes in lake hydrology. We modeled the data and conclude that annual precipitation decreased between 41 and 54% (with intervals of up to 70% rainfall reduction during peak drought conditions) and that relative humidity declined by 2 to 7% compared to present-day conditions.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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New geological age comes under fire (2018)

Voosen, P.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-10

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

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A shrinking marine refrigerator (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-17

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Abrupt cloud clearing of marine stratocumulus in the subtropical southeast Atlantic (2018)

Yuter, S. E., Hader, J. D., Miller, M. A., Mechem, D. B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-17

Beschreibung: We document rapid and abrupt clearings of large portions of the subtropical marine low cloud deck that have implications for the global radiation balance and climate sensitivity. Over the southeast Atlantic, large areas of stratocumulus are quickly eroded, yielding partial or complete clearing along sharp transitions hundreds to thousands of kilometers in length that move westward at 8 to 12 meters per second and travel as far as 1000+ kilometers from the African coast. The westward-moving cloudiness reductions have an annual peak in occurrence in the period from April through June. The cloud erosion boundaries reduce cloud at 10-kilometer scale in less than 15 minutes, move approximately perpendicular to the mean flow, and are often accompanied by small-scale wave features. Observations suggest that the cloud erosion is caused by atmospheric gravity waves.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Fishin' gone? (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-08-24

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Mercury sinking (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-08-24

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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A sudden outburst of erosion (2018)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2018-10-05

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Detailing subduction zones (2018)

Grocholski, B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-10-05

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Glacial lake outburst floods as drivers of fluvial erosion in the Himalaya (2018)

Cook, K. L., Andermann, C., Gimbert, F., Adhikari, B. R., Hovius, N.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-10-05

Beschreibung: Himalayan rivers are frequently hit by catastrophic floods that are caused by the failure of glacial lake and landslide dams; however, the dynamics and long-term impacts of such floods remain poorly understood. We present a comprehensive set of observations that capture the July 2016 glacial lake outburst flood (GLOF) in the Bhotekoshi/Sunkoshi River of Nepal. Seismic records of the flood provide new insights into GLOF mechanics and their ability to mobilize large boulders that otherwise prevent channel erosion. Because of this boulder mobilization, GLOF impacts far exceed those of the annual summer monsoon, and GLOFs may dominate fluvial erosion and channel-hillslope coupling many tens of kilometers downstream of glaciated areas. Long-term valley evolution in these regions may therefore be driven by GLOF frequency and magnitude, rather than by precipitation.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Slab2, a comprehensive subduction zone geometry model (2018)

Hayes, G. P., Moore, G. L., Portner, D. E., Hearne, M., Flamme, H., Furtney, M., Smoczyk, G. M.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-10-05

Beschreibung: Subduction zones are home to the most seismically active faults on the planet. The shallow megathrust interfaces of subduction zones host Earth’s largest earthquakes and are likely the only faults capable of magnitude 9+ ruptures. Despite these facts, our knowledge of subduction zone geometry—which likely plays a key role in determining the spatial extent and ultimately the size of subduction zone earthquakes—is incomplete. We calculated the three-dimensional geometries of all seismically active global subduction zones. The resulting model, called Slab2, provides a uniform geometrical analysis of all currently subducting slabs.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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A solid and squishy inner core (2018)

Grocholski, B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-10-19

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Shear properties of Earths inner core constrained by a detection of J waves in global correlation wavefield (2018)

Tkalcic, H., Pham, T.-S.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-10-19

Beschreibung: Seismic J waves, shear waves that traverse Earth’s inner core, provide direct constraints on the inner core’s solidity and shear properties. However, these waves have been elusive in the direct seismic wavefield because of their small amplitudes. We devised a new method to detect J waves in the earthquake coda correlation wavefield. They manifest through the similarity with other compressional core-sensitive signals. The inner core is solid, but relatively soft, with shear-wave speeds and shear moduli of 3.42 ± 0.02 kilometers per second and 149.0 ± 1.6 gigapascals (GPa) near the inner core boundary and 3.58 ± 0.02 kilometers per second and 167.4 ± 1.6 GPa in Earth’s center. The values are 2.5% lower than the widely used Preliminary Earth Reference Model. This provides new constraints on the dynamical interpretation of Earth’s inner core.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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A strongly oxidizing Paleoproterozoic era (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-04-20

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Nuclear testing under the radar (2018)

Grocholski, B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-13

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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A leaky endeavor (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-13

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Atmospheric new particle formation from sulfuric acid and amines in a Chinese megacity (2018)

Yao, L., Garmash, O., Bianchi, F., Zheng, J., Yan, C., Kontkanen, J., Junninen, H., Mazon, S. B., Ehn, M., Paasonen, P., Sipilä, M., Wang, M., Wang, X., Xiao, S., Chen, H., Lu, Y., Zhang, B., Wang, D., Fu, Q., Geng, F., Li, L., Wang, H., Qiao, L., Yang, X., Chen, J., Kerminen, V.-M., Petäjä, T., Worsnop, D. R., Kulmala, M., Wang, L.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-20

Beschreibung: Atmospheric new particle formation (NPF) is an important global phenomenon that is nevertheless sensitive to ambient conditions. According to both observation and theoretical arguments, NPF usually requires a relatively high sulfuric acid (H 2 SO 4 ) concentration to promote the formation of new particles and a low preexisting aerosol loading to minimize the sink of new particles. We investigated NPF in Shanghai and were able to observe both precursor vapors (H 2 SO 4 ) and initial clusters at a molecular level in a megacity. High NPF rates were observed to coincide with several familiar markers suggestive of H 2 SO 4 –dimethylamine (DMA)–water (H 2 O) nucleation, including sulfuric acid dimers and H 2 SO 4 -DMA clusters. In a cluster kinetics simulation, the observed concentration of sulfuric acid was high enough to explain the particle growth to ~3 nanometers under the very high condensation sink, whereas the subsequent higher growth rate beyond this size is believed to result from the added contribution of condensing organic species. These findings will help in understanding urban NPF and its air quality and climate effects, as well as in formulating policies to mitigate secondary particle formation in China.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

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Microbes eat rocks and leave carbon dioxide (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-04-13

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Two-billion-year-old evaporites capture Earths great oxidation (2018)

Blättler, C. L., Claire, M. W., Prave, A. R., Kirsimäe, K., Higgins, J. A., Medvedev, P. V., Romashkin, A. E., Rychanchik, D. V., Zerkle, A. L., Paiste, K., Kreitsmann, T., Millar, I. L., Hayles, J. A., Bao, H., Turchyn, A. V., Warke, M. R., Lepland, A.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-04-20

Beschreibung: Major changes in atmospheric and ocean chemistry occurred in the Paleoproterozoic era (2.5 to 1.6 billion years ago). Increasing oxidation dramatically changed Earth’s surface, but few quantitative constraints exist on this important transition. This study describes the sedimentology, mineralogy, and geochemistry of a 2-billion-year-old, ~800-meter-thick evaporite succession from the Onega Basin in Russian Karelia. The deposit consists of a basal unit dominated by halite (~100 meters) followed by units dominated by anhydrite-magnesite (~500 meters) and dolomite-magnesite (~200 meters). The evaporite minerals robustly constrain marine sulfate concentrations to at least 10 millimoles per kilogram of water, representing an oxidant reservoir equivalent to more than 20% of the modern ocean-atmosphere oxidizing capacity. These results show that substantial amounts of surface oxidant accumulated during this critical transition in Earth’s oxygenation.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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The November 2017 Mw 5.5 Pohang earthquake: A possible case of induced seismicity in South Korea (2018)

Grigoli, F., Cesca, S., Rinaldi, A. P., Manconi, A., Lopez-Comino, J. A., Clinton, J. F., Westaway, R., Cauzzi, C., Dahm, T., Wiemer, S.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-06-01

Beschreibung: The moment magnitude ( M w ) 5.5 earthquake that struck South Korea in November 2017 was one of the largest and most damaging events in that country over the past century. Its proximity to an enhanced geothermal system site, where high-pressure hydraulic injection had been performed during the previous 2 years, raises the possibility that this earthquake was anthropogenic. We have combined seismological and geodetic analyses to characterize the mainshock and its largest aftershocks, constrain the geometry of this seismic sequence, and shed light on its causal factors. According to our analysis, it seems plausible that the occurrence of this earthquake was influenced by the aforementioned industrial activities. Finally, we found that the earthquake transferred static stress to larger nearby faults, potentially increasing the seismic hazard in the area.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Assessing whether the 2017 Mw 5.4 Pohang earthquake in South Korea was an induced event (2018)

Kim, K.-H., Ree, J.-H., Kim, Y., Kim, S., Kang, S. Y., Seo, W.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-06-01

Beschreibung: The moment magnitude ( M w ) 5.4 Pohang earthquake, the most damaging event in South Korea since instrumental seismic observation began in 1905, occurred beneath the Pohang geothermal power plant in 2017. Geological and geophysical data suggest that the Pohang earthquake was induced by fluid from an enhanced geothermal system (EGS) site, which was injected directly into a near-critically stressed subsurface fault zone. The magnitude of the mainshock makes it the largest known induced earthquake at an EGS site.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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A fast-melting snowball (2018)

Smith, H. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-05-11

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Rapid sea level rise in the aftermath of a Neoproterozoic snowball Earth (2018)

Myrow, P. M., Lamb, M. P., Ewing, R. C.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-05-11

Beschreibung: Earth’s most severe climate changes occurred during global-scale "snowball Earth" glaciations, which profoundly altered the planet’s atmosphere, oceans, and biosphere. Extreme rates of glacioeustatic sea level rise are predicted by the snowball Earth hypothesis, but supporting geologic evidence has been lacking. We use paleohydraulic analysis of wave ripples and tidal laminae in the Elatina Formation, Australia—deposited after the Marinoan glaciation ~635 million years ago—to show that water depths of 9 to 16 meters remained nearly constant for ~100 years throughout 27 meters of sediment accumulation. This accumulation rate was too great to have been accommodated by subsidence and instead indicates an extraordinarily rapid rate of sea level rise (0.2 to 0.27 meters per year). Our results substantiate a fundamental prediction of snowball Earth models of rapid deglaciation during the early transition to a supergreenhouse climate.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Triggering quakes in a geothermal space (2018)

Grocholski, B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-06-01

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Microbial oxidation of lithospheric organic carbon in rapidly eroding tropical mountain soils (2018)

Hemingway, J. D., Hilton, R. G., Hovius, N., Eglinton, T. I., Haghipour, N., Wacker, L., Chen, M.-C., Galy, V. V.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-04-13

Beschreibung: Lithospheric organic carbon ("petrogenic"; OC petro ) is oxidized during exhumation and subsequent erosion of mountain ranges. This process is a considerable source of carbon dioxide (CO 2 ) to the atmosphere over geologic time scales, but the mechanisms that govern oxidation rates in mountain landscapes are poorly constrained. We demonstrate that, on average, 67 ± 11% of the OC petro initially present in bedrock exhumed from the tropical, rapidly eroding Central Range of Taiwan is oxidized in soils, leading to CO 2 emissions of 6.1 to 18.6 metric tons of carbon per square kilometer per year. The molecular and isotopic evolution of bulk OC and lipid biomarkers during soil formation reveals that OC petro remineralization is microbially mediated. Rapid oxidation in mountain soils drives CO 2 emission fluxes that increase with erosion rate, thereby counteracting CO 2 drawdown by silicate weathering and biospheric OC burial.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Atmospheric blocking as a traffic jam in the jet stream (2018)

Nakamura, N., Huang, C. S. Y.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-06

Beschreibung: Atmospheric blocking due to anomalous, persistent meandering of the jet stream often causes weather extremes in the mid-latitudes. Despite the ubiquity of blocking, the onset mechanism is not well understood. Here we demonstrate a close analogy between blocking and traffic congestion on a highway by using meteorological data and show that blocking and traffic congestion can be described by a common mathematical theory. The theory predicts that the jet stream has a capacity for the flux of wave activity (a measure of meandering), just as the highway has traffic capacity, and when the capacity is exceeded, blocking manifests as congestion. Stationary waves modulate the jet stream’s capacity for transient waves and localize block formation. Climate change likely affects blocking frequency by modifying the jet stream’s proximity to capacity.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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The rise of oxygen (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-07-13

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Late inception of a resiliently oxygenated upper ocean (2018)

Lu, W., Ridgwell, A., Thomas, E., Hardisty, D. S., Luo, G., Algeo, T. J., Saltzman, M. R., Gill, B. C., Shen, Y., Ling, H.-F., Edwards, C. T., Whalen, M. T., Zhou, X., Gutchess, K. M., Jin, L., Rickaby, R. E. M., Jenkyns, H. C., Lyons, T. W., Lenton, T. M., Kump, L. R., Lu, Z.

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Publikationsdatum: 2018-07-13

Beschreibung: Rising oceanic and atmospheric oxygen levels through time have been crucial to enhanced habitability of surface Earth environments. Few redox proxies can track secular variations in dissolved oxygen concentrations around threshold levels for metazoan survival in the upper ocean. We present an extensive compilation of iodine-to-calcium ratios (I/Ca) in marine carbonates. Our record supports a major rise in the partial pressure of oxygen in the atmosphere at ~400 million years (Ma) ago and reveals a step change in the oxygenation of the upper ocean to relatively sustainable near-modern conditions at ~200 Ma ago. An Earth system model demonstrates that a shift in organic matter remineralization to greater depths, which may have been due to increasing size and biomineralization of eukaryotic plankton, likely drove the I/Ca signals at ~200 Ma ago.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Assessment of methane emissions from the U.S. oil and gas supply chain (2018)

Alvarez, R. A., Zavala-Araiza, D., Lyon, D. R., Allen, D. T., Barkley, Z. R., Brandt, A. R., Davis, K. J., Herndon, S. C., Jacob, D. J., Karion, A., Kort, E. A., Lamb, B. K., Lauvaux, T., Maasakkers, J. D., Marchese, A. J., Omara, M., Pacala, S. W., Peischl, J., Robinson, A. L., Shepson, P. B., Sweeney, C., Townsend-Small, A., Wofsy, S. C., Hamburg, S. P.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-13

Beschreibung: Methane emissions from the U.S. oil and natural gas supply chain were estimated by using ground-based, facility-scale measurements and validated with aircraft observations in areas accounting for ~30% of U.S. gas production. When scaled up nationally, our facility-based estimate of 2015 supply chain emissions is 13 ± 2 teragrams per year, equivalent to 2.3% of gross U.S. gas production. This value is ~60% higher than the U.S. Environmental Protection Agency inventory estimate, likely because existing inventory methods miss emissions released during abnormal operating conditions. Methane emissions of this magnitude, per unit of natural gas consumed, produce radiative forcing over a 20-year time horizon comparable to the CO 2 from natural gas combustion. Substantial emission reductions are feasible through rapid detection of the root causes of high emissions and deployment of less failure-prone systems.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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The rise, collapse, and compaction of Mt. Mantap from the 3 September 2017 North Korean nuclear test (2018)

Wang, T., Shi, Q., Nikkhoo, M., Wei, S., Barbot, S., Dreger, D., Bürgmann, R., Motagh, M., Chen, Q.-F.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-13

Beschreibung: Surveillance of clandestine nuclear tests relies on a global seismic network, but the potential of spaceborne monitoring has been underexploited. We used satellite radar imagery to determine the complete surface displacement field of up to 3.5 meters of divergent horizontal motion with 0.5 meters of subsidence associated with North Korea’s largest underground nuclear test. Combining insight from geodetic and seismological remote sensing, we found that the aftermath of the initial explosive deformation involved subsidence associated with subsurface collapse and aseismic compaction of the damaged rocks of the test site. The explosive yield from the nuclear detonation with best-fitting source parameters for 450-meter depth was 191 kilotonnes of TNT equivalent. Our results demonstrate the capability of spaceborne remote sensing to help characterize large underground nuclear tests.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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South Asian monsoon and pollution (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-07-20

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A puzzle of new particles (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-07-20

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The South Asian monsoon--pollution pump and purifier (2018)

Lelieveld, J., Bourtsoukidis, E., Brühl, C., Fischer, H., Fuchs, H., Harder, H., Hofzumahaus, A., Holland, F., Marno, D., Neumaier, M., Pozzer, A., Schlager, H., Williams, J., Zahn, A., Ziereis, H.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-07-20

Beschreibung: Air pollution is growing fastest in monsoon-affected South Asia. During the dry winter monsoon, the fumes disperse toward the Indian Ocean, creating a vast pollution haze, but their fate during the wet summer monsoon has been unclear. We performed atmospheric chemistry measurements by aircraft in the Oxidation Mechanism Observations campaign, sampling the summer monsoon outflow in the upper troposphere between the Mediterranean and the Indian Ocean. The measurements, supported by model calculations, show that the monsoon sustains a remarkably efficient cleansing mechanism by which contaminants are rapidly oxidized and deposited to Earth’s surface. However, some pollutants are lofted above the monsoon clouds and chemically processed in a reactive reservoir before being redistributed globally, including to the stratosphere.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Breakup of last glacial deep stratification in the South Pacific (2018)

Basak, C., Fröllje, H., Lamy, F., Gersonde, R., Benz, V., Anderson, R. F., Molina-Kescher, M., Pahnke, K.

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Publikationsdatum: 2018-02-23

Beschreibung: Stratification of the deep Southern Ocean during the Last Glacial Maximum is thought to have facilitated carbon storage and subsequent release during the deglaciation as stratification broke down, contributing to atmospheric CO 2 rise. Here, we present neodymium isotope evidence from deep to abyssal waters in the South Pacific that confirms stratification of the deepwater column during the Last Glacial Maximum. The results indicate a glacial northward expansion of Ross Sea Bottom Water and a Southern Hemisphere climate trigger for the deglacial breakup of deep stratification. It highlights the important role of abyssal waters in sustaining a deep glacial carbon reservoir and Southern Hemisphere climate change as a prerequisite for the destabilization of the water column and hence the deglacial release of sequestered CO 2 through upwelling.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Coral reefs will transition to net dissolving before end of century (2018)

Eyre, B. D., Cyronak, T., Drupp, P., De Carlo, E. H., Sachs, J. P., Andersson, A. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-02-23

Beschreibung: Ocean acidification refers to the lowering of the ocean’s pH due to the uptake of anthropogenic CO 2 from the atmosphere. Coral reef calcification is expected to decrease as the oceans become more acidic. Dissolving calcium carbonate (CaCO 3 ) sands could greatly exacerbate reef loss associated with reduced calcification but is presently poorly constrained. Here we show that CaCO 3 dissolution in reef sediments across five globally distributed sites is negatively correlated with the aragonite saturation state ( ar ) of overlying seawater and that CaCO 3 sediment dissolution is 10-fold more sensitive to ocean acidification than coral calcification. Consequently, reef sediments globally will transition from net precipitation to net dissolution when seawater ar reaches 2.92 ± 0.16 (expected circa 2050 CE). Notably, some reefs are already experiencing net sediment dissolution.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Response to Comment on "The whole-soil carbon flux in response to warming" (2018)

Hicks Pries, C. E., Castanha, C., Porras, R., Phillips, C., Torn, M. S.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-02-23

Beschreibung: Temperature records and model predictions demonstrate that deep soils warm at the same rate as surface soils, contrary to Xiao et al .’s assertions. In response to Xiao et al .’s critique of our Q 10 analysis, we present the results with all data points included, which show Q 10 values of 〉2 throughout the soil profile, indicating that all soil depths responded to warming.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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CO2 escaped from the deep (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-02-23

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Seismicity curbed by lowering volume (2018)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2018-01-19

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Hydraulic fracturing volume is associated with induced earthquake productivity in the Duvernay play (2018)

Schultz, R., Atkinson, G., Eaton, D. W., Gu, Y. J., Kao, H.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-01-19

Beschreibung: A sharp increase in the frequency of earthquakes near Fox Creek, Alberta, began in December 2013 in response to hydraulic fracturing. Using a hydraulic fracturing database, we explore relationships between injection parameters and seismicity response. We show that induced earthquakes are associated with completions that used larger injection volumes (10 4 to 10 5 cubic meters) and that seismic productivity scales linearly with injection volume. Injection pressure and rate have an insignificant association with seismic response. Further findings suggest that geological factors play a prominent role in seismic productivity, as evidenced by spatial correlations. Together, volume and geological factors account for ~96% of the variability in the induced earthquake rate near Fox Creek. This result is quantified by a seismogenic index–modified frequency-magnitude distribution, providing a framework to forecast induced seismicity.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Diatom ooze--A large marine mercury sink (2018)

Zaferani, S., Perez-Rodriguez, M., Biester, H.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-24

Beschreibung: The role of algae for sequestration of atmospheric mercury in the ocean is largely unknown owing to a lack of marine sediment data. We used high-resolution cores from marine Antarctica to estimate Holocene global mercury accumulation in biogenic siliceous sediments (diatom ooze). Diatom ooze exhibits the highest mercury accumulation rates ever reported for the marine environment and provides a large sink of anthropogenic mercury, surpassing existing model estimates by as much as a factor of 7. Anthropogenic pollution of the Southern Ocean began ~150 years ago, and up to 20% of anthropogenic mercury emitted to the atmosphere may have been stored in diatom ooze. These findings reveal the crucial role of diatoms as a fast vector for mercury sequestration and diatom ooze as a large marine mercury sink.

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Large-scale ocean deoxygenation during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (2018)

Yao, W., Paytan, A., Wortmann, U. G.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-24

Beschreibung: The consequences of global warming for fisheries are not well understood, but the geological record demonstrates that carbon cycle perturbations are frequently associated with ocean deoxygenation. Of particular interest is the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), where the carbon dioxide input into the atmosphere was similar to the IPCC RCP8.5 emission scenario. Here we present sulfur-isotope data that record a positive 1 per mil excursion during the PETM. Modeling suggests that large parts of the ocean must have become sulfidic. The toxicity of hydrogen sulfide will render two of the largest and least explored ecosystems on Earth, the mesopelagic and bathypelagic zones, uninhabitable by multicellular organisms. This will affect many marine species whose ecozones stretch into the deep ocean.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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The spatial footprint of injection wells in a global compilation of induced earthquake sequences (2018)

Goebel, T. H. W., Brodsky, E. E.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-08-31

Beschreibung: Fluid injection can cause extensive earthquake activity, sometimes at unexpectedly large distances. Appropriately mitigating associated seismic hazards requires a better understanding of the zone of influence of injection. We analyze spatial seismicity decay in a global dataset of 18 induced cases with clear association between isolated wells and earthquakes. We distinguish two populations. The first is characterized by near-well seismicity density plateaus and abrupt decay, dominated by square-root space-time migration and pressure diffusion. Injection at these sites occurs within the crystalline basement. The second population exhibits larger spatial footprints and magnitudes, as well as a power law–like, steady spatial decay over more than 10 kilometers, potentially caused by poroelastic effects. Far-reaching spatial effects during injection may increase event magnitudes and seismic hazard beyond expectations based on purely pressure-driven seismicity.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Seismic limits for hard and soft rock (2018)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2018-08-31

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Ice-VII inclusions in diamonds: Evidence for aqueous fluid in Earths deep mantle (2018)

Tschauner, O., Huang, S., Greenberg, E., Prakapenka, V. B., Ma, C., Rossman, G. R., Shen, A. H., Zhang, D., Newville, M., Lanzirotti, A., Tait, K.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-03-09

Beschreibung: Water-rich regions in Earth’s deeper mantle are suspected to play a key role in the global water budget and the mobility of heat-generating elements. We show that ice-VII occurs as inclusions in natural diamond and serves as an indicator for such water-rich regions. Ice-VII, the residue of aqueous fluid present during growth of diamond, crystallizes upon ascent of the host diamonds but remains at pressures as high as 24 gigapascals; it is now recognized as a mineral by the International Mineralogical Association. In particular, ice-VII in diamonds points toward fluid-rich locations in the upper transition zone and around the 660-kilometer boundary.

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Oklahoma's induced seismicity strongly linked to wastewater injection depth (2018)

Hincks, T., Aspinall, W., Cooke, R., Gernon, T.

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Publikationsdatum: 2018-03-16

Beschreibung: The sharp rise in Oklahoma seismicity since 2009 is due to wastewater injection. The role of injection depth is an open, complex issue, yet critical for hazard assessment and regulation. We developed an advanced Bayesian network to model joint conditional dependencies between spatial, operational, and seismicity parameters. We found that injection depth relative to crystalline basement most strongly correlates with seismic moment release. The joint effects of depth and volume are critical, as injection rate becomes more influential near the basement interface. Restricting injection depths to 200 to 500 meters above basement could reduce annual seismic moment release by a factor of 1.4 to 2.8. Our approach enables identification of subregions where targeted regulation may mitigate effects of induced earthquakes, aiding operators and regulators in wastewater disposal regions.

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Comment on "The whole-soil carbon flux in response to warming" (2018)

Xiao, J., Yu, F., Zhu, W., Xu, C., Zhang, K., Luo, Y., Tiedje, J. M., Zhou, J., Cheng, L.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2018-02-23

Beschreibung: In a compelling study, Hicks Pries et al . (Reports, 31 March 2017, p. 1420) showed that 4°C warming enhanced soil CO 2 production in the 1-meter soil profile, with all soil depths displaying similar temperature sensitivity (Q 10 ). We argue that some caveats can be identified in their experimental approach and analysis, and that these critically undermine their conclusions and hence their claim that the strength of feedback between the whole-soil carbon and climate has been underestimated in terrestrial models.

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Acid reef-flux (2018)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2018-02-23

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Encapsulating Earth's deep water filter (2018)

Grocholski, B.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2018-03-09

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Beneath the waves, oxygen disappears (2018)

Ash, C.

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Publikationsdatum: 2018-01-05

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American movers and shakers (2017)

Murnane, R. J.

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Publikationsdatum: 2017-08-11

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A unified continental thickness from seismology and diamonds suggests a melt-defined plate (2017)

Tharimena, S., Rychert, C., Harmon, N.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Beschreibung: Thick, rigid continents move over the weaker underlying mantle, although geophysical and geochemical constraints on the exact thickness and defining mechanism of the continental plates are widely discrepant. Xenoliths suggest a chemical continental lithosphere ~175 kilometers thick, whereas seismic tomography supports a much thicker root (〉250 kilometers) and a gradual lithosphere-asthenosphere transition, consistent with a thermal definition. We modeled SS precursor waveforms from continental interiors and found a 7 to 9% velocity drop at depths of 130 to 190 kilometers. The discontinuity depth is well correlated with the origin depths of diamond-bearing xenoliths and corresponds to the transition from coarse to deformed xenoliths. At this depth, the xenolith-derived geotherm also intersects the carbonate-silicate solidus, suggesting that partial melt defines the plate boundaries beneath the continental interior.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Changing climate shifts timing of European floods (2017)

Blöschl, G., Hall, J., Parajka, J., Perdigao, R. A. P., Merz, B., Arheimer, B., Aronica, G. T., Bilibashi, A., Bonacci, O., Borga, M., Canjevac, I., Castellarin, A., Chirico, G. B., Claps, P., Fiala, K., Frolova, N., Gorbachova, L., Gül, A., Hannaford, J., Harrigan, S., Kireeva, M., Kiss, A., Kjeldsen, T. R., Kohnova, S., Koskela, J. J., Ledvinka, O., Macdonald, N., Mavrova-Guirguinova, M., Mediero, L., Merz, R., Molnar, P., Montanari, A., Murphy, C., Osuch, M., Ovcharuk, V., Radevski, I., Rogger, M., Salinas, J. L., Sauquet, E., Sraj, M., Szolgay, J., Viglione, A., Volpi, E., Wilson, D., Zaimi, K., Zivkovic, N.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Beschreibung: A warming climate is expected to have an impact on the magnitude and timing of river floods; however, no consistent large-scale climate change signal in observed flood magnitudes has been identified so far. We analyzed the timing of river floods in Europe over the past five decades, using a pan-European database from 4262 observational hydrometric stations, and found clear patterns of change in flood timing. Warmer temperatures have led to earlier spring snowmelt floods throughout northeastern Europe; delayed winter storms associated with polar warming have led to later winter floods around the North Sea and some sectors of the Mediterranean coast; and earlier soil moisture maxima have led to earlier winter floods in western Europe. Our results highlight the existence of a clear climate signal in flood observations at the continental scale.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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2.7-million-year-old ice opens window on past (2017)

Voosen, P.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-08-18

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

Digitale ISSN: 1095-9203

Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Unusual quake rattles Mexico (2017)

Wade, L.

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Publikationsdatum: 2017-09-15

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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Titanium isotopic evidence for felsic crust and plate tectonics 3.5 billion years ago (2017)

Greber, N. D., Dauphas, N., Bekker, A., Ptacek, M. P., Bindeman, I. N., Hofmann, A.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-09-22

Beschreibung: Earth exhibits a dichotomy in elevation and chemical composition between the continents and ocean floor. Reconstructing when this dichotomy arose is important for understanding when plate tectonics started and how the supply of nutrients to the oceans changed through time. We measured the titanium isotopic composition of shales to constrain the chemical composition of the continental crust exposed to weathering and found that shales of all ages have a uniform isotopic composition. This can only be explained if the emerged crust was predominantly felsic (silica-rich) since 3.5 billion years ago, requiring an early initiation of plate tectonics. We also observed a change in the abundance of biologically important nutrients phosphorus and nickel across the Archean-Proterozoic boundary, which might have helped trigger the rise in atmospheric oxygen.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Measuring the changing pulse of rivers (2017)

Slater, L. J., Wilby, R. L.

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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A seismic shift in continental tectonic plates (2017)

Savage, B.

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Flooding along the river (2017)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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A coherent depth for continental plates (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-08-11

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Deep in a mine, earthquake gold awaits (2017)

Voosen, P.

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Publikationsdatum: 2017-06-02

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Massive blow-out craters formed by hydrate-controlled methane expulsion from the Arctic seafloor (2017)

Andreassen, K., Hubbard, A., Winsborrow, M., Patton, H., Vadakkepuliyambatta, S., Plaza-Faverola, A., Gudlaugsson, E., Serov, P., Deryabin, A., Mattingsdal, R., Mienert, J., Bünz, S.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-06-02

Beschreibung: Widespread methane release from thawing Arctic gas hydrates is a major concern, yet the processes, sources, and fluxes involved remain unconstrained. We present geophysical data documenting a cluster of kilometer-wide craters and mounds from the Barents Sea floor associated with large-scale methane expulsion. Combined with ice sheet/gas hydrate modeling, our results indicate that during glaciation, natural gas migrated from underlying hydrocarbon reservoirs and was sequestered extensively as subglacial gas hydrates. Upon ice sheet retreat, methane from this hydrate reservoir concentrated in massive mounds before being abruptly released to form craters. We propose that these processes were likely widespread across past glaciated petroleum provinces and that they also provide an analog for the potential future destabilization of subglacial gas hydrate reservoirs beneath contemporary ice sheets.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Biological control of aragonite formation in stony corals (2017)

Von Euw, S., Zhang, Q., Manichev, V., Murali, N., Gross, J., Feldman, L. C., Gustafsson, T., Flach, C., Mendelsohn, R., Falkowski, P. G.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-06-02

Beschreibung: Little is known about how stony corals build their calcareous skeletons. There are two prevailing hypotheses: that it is a physicochemically dominated process and that it is a biologically mediated one. Using a combination of ultrahigh-resolution three - dimensional imaging and two-dimensional solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we show that mineral deposition is biologically driven. Randomly arranged, amorphous nanoparticles are initially deposited in microenvironments enriched in organic material; they then aggregate and form ordered aragonitic structures through crystal growth by particle attachment. Our NMR results are consistent with heterogeneous nucleation of the solid mineral phase driven by coral acid-rich proteins. Such a mechanism suggests that stony corals may be able to sustain calcification even under lower pH conditions that do not favor the inorganic precipitation of aragonite.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Rapid cooling and cold storage in a silicic magma reservoir recorded in individual crystals (2017)

Rubin, A. E., Cooper, K. M., Till, C. B., Kent, A. J. R., Costa, F., Bose, M., Gravley, D., Deering, C., Cole, J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Beschreibung: Silicic volcanic eruptions pose considerable hazards, yet the processes leading to these eruptions remain poorly known. A missing link is knowledge of the thermal history of magma feeding such eruptions, which largely controls crystallinity and therefore eruptability. We have determined the thermal history of individual zircon crystals from an eruption of the Taupo Volcanic Zone, New Zealand. Results show that although zircons resided in the magmatic system for 10 3 to 10 5 years, they experienced temperatures 〉650° to 750°C for only years to centuries. This implies near-solidus long-term crystal storage, punctuated by rapid heating and cooling. Reconciling these data with existing models of magma storage requires considering multiple small intrusions and multiple spatial scales, and our approach can help to quantify heat input to and output from magma reservoirs.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Seasonal water storage, stress modulation, and California seismicity (2017)

Johnson, C. W., Fu, Y., Bürgmann, R.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Beschreibung: Establishing what controls the timing of earthquakes is fundamental to understanding the nature of the earthquake cycle and critical to determining time-dependent earthquake hazard. Seasonal loading provides a natural laboratory to explore the crustal response to a quantifiable transient force. In California, water storage deforms the crust as snow and water accumulates during the wet winter months. We used 9 years of global positioning system (GPS) vertical deformation time series to constrain models of monthly hydrospheric loading and the resulting stress changes on fault planes of small earthquakes. The seasonal loading analysis reveals earthquakes occurring more frequently during stress conditions that favor earthquake rupture. We infer that California seismicity rates are modestly modulated by natural hydrological loading cycles.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Methane takes the quick way out (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-06-02

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Building coral skeletons (2017)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2017-06-02

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Saving earthquakes for the wet season (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Silently taking up the slack (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Quick eruption after a long bake (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Recurring and triggered slow-slip events near the trench at the Nankai Trough subduction megathrust (2017)

Araki, E., Saffer, D. M., Kopf, A. J., Wallace, L. M., Kimura, T., Machida, Y., Ide, S., Davis, E., IODP Expedition 365 shipboard scientists, Toczko, Carr, Kinoshita, Kobayashi, Rösner

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-06-16

Beschreibung: The discovery of slow earthquakes has revolutionized the field of earthquake seismology. Defining the locations of these events and the conditions that favor their occurrence provides important insights into the slip behavior of tectonic faults. We report on a family of recurring slow-slip events (SSEs) on the plate interface immediately seaward of repeated historical moment magnitude ( M w ) 8 earthquake rupture areas offshore of Japan. The SSEs continue for days to several weeks, include both spontaneous and triggered slip, recur every 8 to 15 months, and are accompanied by swarms of low-frequency tremors. We can explain the SSEs with 1 to 4 centimeters of slip along the megathrust, centered 25 to 35 kilometers (km) from the trench (4 to 10 km depth). The SSEs accommodate 30 to 55% of the plate motion, indicating frequent release of accumulated strain near the trench.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Remobilization of crustal carbon may dominate volcanic arc emissions (2017)

Mason, E., Edmonds, M., Turchyn, A. V.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-07-21

Beschreibung: The flux of carbon into and out of Earth’s surface environment has implications for Earth’s climate and habitability. We compiled a global data set for carbon and helium isotopes from volcanic arcs and demonstrated that the carbon isotope composition of mean global volcanic gas is considerably heavier, at –3.8 to –4.6 per mil (), than the canonical mid-ocean ridge basalt value of –6.0. The largest volcanic emitters outgas carbon with higher 13 C and are located in mature continental arcs that have accreted carbonate platforms, indicating that reworking of crustal limestone is an important source of volcanic carbon. The fractional burial of organic carbon is lower than traditionally determined from a global carbon isotope mass balance and may have varied over geological time, modulated by supercontinent formation and breakup.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Iceland's molten roots (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-07-28

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Seismic evidence for partial melting at the root of major hot spot plumes (2017)

Yuan, K., Romanowicz, B.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-07-28

Beschreibung: Ultralow-velocity zones are localized regions of extreme material properties detected seismologically at the base of Earth's mantle. Their nature and role in mantle dynamics are poorly understood. We used shear waves diffracted at the core-mantle boundary to illuminate the root of the Iceland plume from different directions. Through waveform modeling, we detected a large ultralow-velocity zone and constrained its shape to be axisymmetric to a very good first order. We thus attribute it to partial melting of a locally thickened, denser- and hotter-than-average layer, reflecting dynamics and elevated temperatures within the plume root. Such structures are few and far apart, and they may be characteristic of the roots of some of the broad mantle plumes tomographically imaged within the large low-shear-velocity provinces in the lower mantle.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Seismic array shifts to Alaska (2017)

Rosen, J.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-10-06

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Tropical forests are a net carbon source based on aboveground measurements of gain and loss (2017)

Baccini, A., Walker, W., Carvalho, L., Farina, M., Sulla-Menashe, D., Houghton, R. A.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-10-13

Beschreibung: The carbon balance of tropical ecosystems remains uncertain, with top-down atmospheric studies suggesting an overall sink and bottom-up ecological approaches indicating a modest net source. Here we use 12 years (2003 to 2014) of MODIS pantropical satellite data to quantify net annual changes in the aboveground carbon density of tropical woody live vegetation, providing direct, measurement-based evidence that the world’s tropical forests are a net carbon source of 425.2 ± 92.0 teragrams of carbon per year (Tg C year –1 ). This net release of carbon consists of losses of 861.7 ± 80.2 Tg C year –1 and gains of 436.5 ± 31.0 Tg C year –1 . Gains result from forest growth; losses result from deforestation and from reductions in carbon density within standing forests (degradation or disturbance), with the latter accounting for 68.9% of overall losses.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Forests out of balance (2017)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2017-10-13

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Underwater network hunts for mysterious slow quakes (2017)

Wade, L.

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Publikationsdatum: 2017-11-03

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Thema: Biologie , Chemie und Pharmazie , Geologie und Paläontologie , Informatik , Medizin , Allgemeine Naturwissenschaft , Physik

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How seismic waves lose energy (2017)

Dalton, C. A.

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Publikationsdatum: 2017-12-22

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Determination of intrinsic attenuation in the oceanic lithosphere-asthenosphere system (2017)

Takeuchi, N., Kawakatsu, H., Shiobara, H., Isse, T., Sugioka, H., Ito, A., Utada, H.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-12-22

Beschreibung: We recorded P and S waves traveling through the oceanic lithosphere-asthenosphere system (LAS) using broadband ocean-bottom seismometers in the northwest Pacific, and we quantitatively separated the intrinsic (anelastic) and extrinsic (scattering) attenuation effects on seismic wave propagation to directly infer the thermomechanical properties of the oceanic LAS. The strong intrinsic attenuation in the asthenosphere obtained at higher frequency (~3 hertz) is comparable to that constrained at lower frequency (~100 seconds) by surface waves and suggests frequency-independent anelasticity, whereas the intrinsic attenuation in the lithosphere is frequency dependent. This difference in frequency dependence indicates that the strong and broad peak dissipation recently observed in the laboratory exists only in the asthenosphere and provides new insight into what distinguishes the asthenosphere from the lithosphere.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Determining damping of our plates (2017)

Grocholski, B.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-12-22

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Comment on "Rapid cooling and cold storage in a silicic magma reservoir recorded in individual crystals" (2017)

Wilson, C. J. N., Morgan, D. J., Charlier, B. L. A., Barker, S. J.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-12-22

Beschreibung: Rubin et al . (Reports, 16 June 2017, p. 1154) proposed that gradients in lithium abundance in zircons from a rhyolitic eruption in New Zealand reflected short-lived residence at magmatic temperatures interleaved with long-term "cold" (〈650°C) storage. Important issues arise with the interpretation of these lithium gradients and consequent crystal thermal histories that raise concerns about the validity of this conclusion.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Response to Comment on "Rapid cooling and cold storage in a silicic magma reservoir recorded in individual crystals" (2017)

Cooper, K. M., Till, C. B., Kent, A. J. R., Costa, F., Rubin, A. E., Gravley, D., Deering, C., Cole, J., Bose, M.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Details

Publikationsdatum: 2017-12-22

Beschreibung: In a recent paper, we used Li concentration profiles and U-Th ages to constrain the thermal conditions of magma storage. Wilson and co-authors argue that the data instead reflect control of Li behavior by charge balance during partitioning and not by experimentally determined diffusion rates. Their arguments are based on (i) a coupled diffusion mechanism for Li, which has been postulated but has not been documented to occur, and (ii) poorly constrained zircon growth rates combined with the assumption of continuous zircon crystallization.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Sloshing of Earth's core may spike big quakes (2017)

Voosen, P.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-11-03

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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From air to shining sea (2017)

Smith, H. J.

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Publikationsdatum: 2017-05-19

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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21st-century rise in anthropogenic nitrogen deposition on a remote coral reef (2017)

Ren, H., Chen, Y.-C., Wang, X. T., Wong, G. T. F., Cohen, A. L., De; Carlo, T. M., Weigand, M. A., Mii, H.-S., Sigman, D. M.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Details

Publikationsdatum: 2017-05-19

Beschreibung: With the rapid rise in pollution-associated nitrogen inputs to the western Pacific, it has been suggested that even the open ocean has been affected. In a coral core from Dongsha Atoll, a remote coral reef ecosystem, we observe a decline in the 15 N/ 14 N of coral skeleton–bound organic matter, which signals increased deposition of anthropogenic atmospheric N on the open ocean and its incorporation into plankton and, in turn, the atoll corals. The first clear change occurred just before 2000 CE, decades later than predicted by other work. The amplitude of change suggests that, by 2010, anthropogenic atmospheric N deposition represented 20 ± 5% of the annual N input to the surface ocean in this region, which appears to be at the lower end of other estimates.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Imaging the distribution of transient viscosity after the 2016 Mw 7.1 Kumamoto earthquake (2017)

Moore, J. D. P., Yu, H., Tang, C.-H., Wang, T., Barbot, S., Peng, D., Masuti, S., Dauwels, J., Hsu, Y.-J., Lambert, V., Nanjundiah, P., Wei, S., Lindsey, E., Feng, L., Shibazaki, B.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-04-15

Beschreibung: The deformation of mantle and crustal rocks in response to stress plays a crucial role in the distribution of seismic and volcanic hazards, controlling tectonic processes ranging from continental drift to earthquake triggering. However, the spatial variation of these dynamic properties is poorly understood as they are difficult to measure. We exploited the large stress perturbation incurred by the 2016 earthquake sequence in Kumamoto, Japan, to directly image localized and distributed deformation. The earthquakes illuminated distinct regions of low effective viscosity in the lower crust, notably beneath the Mount Aso and Mount Kuju volcanoes, surrounded by larger-scale variations of viscosity across the back-arc. This study demonstrates a new potential for geodesy to directly probe rock rheology in situ across many spatial and temporal scales.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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An earthquake with a dozen faults (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-04-15

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Crustal rock strength from outer space (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-04-15

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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NASA armada targets thaw in Arctic soil (2017)

Voosen, P.

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Publikationsdatum: 2017-07-07

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Volcanoes find a new carbon platform (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-07-21

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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How the Himalayas primed the Indonesian tsunami (2017)

Voosen, P.

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Publikationsdatum: 2017-05-26

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Sediments tell a tsunami story (2017)

Grocholski, B.

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Publikationsdatum: 2017-05-26

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Release of mineral-bound water prior to subduction tied to shallow seismogenic slip off Sumatra (2017)

Hüpers, A., Torres, M. E., Owari, S., McNeill, L. C., Dugan, B., Henstock, T. J., Milliken, K. L., Petronotis, K. E., Backman, J., Bourlange, S., Chemale, F., Chen, W., Colson, T. A., Frederik, M. C. G., Guerin, G., Hamahashi, M., House, B. M., Jeppson, T. N., Kachovich, S., Kenigsberg, A. R., Kuranaga, M., Kutterolf, S., Mitchison, F. L., Mukoyoshi, H., Nair, N., Pickering, K. T., Pouderoux, H. F. A., Shan, Y., Song, I., Vannucchi, P., Vrolijk, P. J., Yang, T., Zhao, X.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-05-26

Beschreibung: Plate-boundary fault rupture during the 2004 Sumatra-Andaman subduction earthquake extended closer to the trench than expected, increasing earthquake and tsunami size. International Ocean Discovery Program Expedition 362 sampled incoming sediments offshore northern Sumatra, revealing recent release of fresh water within the deep sediments. Thermal modeling links this freshening to amorphous silica dehydration driven by rapid burial-induced temperature increases in the past 9 million years. Complete dehydration of silicates is expected before plate subduction, contrasting with prevailing models for subduction seismogenesis calling for fluid production during subduction. Shallow slip offshore Sumatra appears driven by diagenetic strengthening of deeply buried fault-forming sediments, contrasting with weakening proposed for the shallow Tohoku-Oki 2011 rupture, but our results are applicable to other thickly sedimented subduction zones including those with limited earthquake records.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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An early call for plate tectonics (2017)

Grocholski, B.

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In: Science

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Publikationsdatum: 2017-09-22

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

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Universal scaling for big quakes (2017)

Grocholski, B.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Publikationsdatum: 2017-09-22

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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The hidden simplicity of subduction megathrust earthquakes (2017)

Meier, M.- A., Ampuero, J. P., Heaton, T. H.

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

In: Science

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Details

Publikationsdatum: 2017-09-22

Beschreibung: The largest observed earthquakes occur on subduction interfaces and frequently cause widespread damage and loss of life. Understanding the rupture behavior of megathrust events is crucial for earthquake rupture physics, as well as for earthquake early-warning systems. However, the large variability in behavior between individual events seemingly defies a description with a simple unifying model. Here we use three source time function (STF) data sets for subduction zone earthquakes, with moment magnitude M w ≥ 7, and show that such large ruptures share a typical universal behavior. The median STF is scalable between events with different sizes, grows linearly, and is nearly triangular. The deviations from the median behavior are multiplicative and Gaussian—that is, they are proportionally larger for larger events. Our observations suggest that earthquake magnitudes cannot be predicted from the characteristics of rupture onsets.

Schlagwort(e): Geochemistry, Geophysics

Print ISSN: 0036-8075

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Democratizing education? Examining access and usage patterns in massive open online courses (2016)

J. D. Hansen ; J. Reich

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In: Science. 350(6265): 1245-8. doi: 10.1126/science.aab3782.

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Publikationsdatum: 2016-01-20

Beschreibung: Massive open online courses (MOOCs) are often characterized as remedies to educational disparities related to social class. Using data from 68 MOOCs offered by Harvard and MIT between 2012 and 2014, we found that course participants from the United States tended to live in more-affluent and better-educated neighborhoods than the average U.S. resident. Among those who did register for courses, students with greater socioeconomic resources were more likely to earn a certificate. Furthermore, these differences in MOOC access and completion were larger for adolescents and young adults, the traditional ages where people find on-ramps into science, technology, engineering, and mathematics (STEM) coursework and careers. Our findings raise concerns that MOOCs and similar approaches to online learning can exacerbate rather than reduce disparities in educational outcomes related to socioeconomic status.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Notes: 〈/span〉Hansen, John D -- Reich, Justin -- New York, N.Y. -- Science. 2015 Dec 4;350(6265):1245-8. doi: 10.1126/science.aab3782. Epub 2015 Dec 3.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Author address: 〈/span〉Harvard Graduate School of Education, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. john_hansen@mail.harvard.edu. ; Office of Digital Learning, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Record origin:〈/span〉 〈a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26785488" target="_blank"〉PubMed〈/a〉

Schlagwort(e): Adolescent ; Adult ; Career Choice ; Certification/*methods ; Education, Distance/*methods ; Engineering/education ; Humans ; Internet ; Learning ; Mathematics/education ; *Online Systems ; Science/education ; *Social Class ; Students ; Technology/education ; United States ; Young Adult

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ETHICS OF NEW TECHNOLOGIES. Finding an ethical path forward for mitochondrial replacement (2016)

A. B. Claiborne ; R. A. English ; J. P. Kahn

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In: Science. 351(6274): 668-70. doi: 10.1126/science.aaf3091.

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Publikationsdatum: 2016-02-05

Beschreibung: 〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Notes: 〈/span〉Claiborne, Anne B -- English, Rebecca A -- Kahn, Jeffrey P -- 10002265/PHS HHS/ -- New York, N.Y. -- Science. 2016 Feb 12;351(6274):668-70. doi: 10.1126/science.aaf3091. Epub 2016 Feb 3.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Author address: 〈/span〉Institute of Medicine, U.S. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Washington, DC 20001, USA. aclaiborne@nas.edu. ; Institute of Medicine, U.S. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Washington, DC 20001, USA. ; Johns Hopkins Berman Institute of Bioethics, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21205, USA.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Record origin:〈/span〉 〈a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26842937" target="_blank"〉PubMed〈/a〉

Schlagwort(e): Cell Nucleus/genetics ; DNA, Mitochondrial/genetics ; Ethics, Medical ; *Government Regulation ; Humans ; Mitochondrial Diseases/genetics/*prevention & control ; Mitochondrial Replacement Therapy/*ethics/*standards ; *Oocytes ; United States ; United States Food and Drug Administration ; *Zygote

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Unfilled Vials (2016)

J. Cohen

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In: Science. 351(6268): 16-9. doi: 10.1126/science.351.6268.16.

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Publikationsdatum: 2016-01-02

Beschreibung: 〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Notes: 〈/span〉Cohen, Jon -- New York, N.Y. -- Science. 2016 Jan 1;351(6268):16-9. doi: 10.1126/science.351.6268.16.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Record origin:〈/span〉 〈a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26721985" target="_blank"〉PubMed〈/a〉

Schlagwort(e): Animals ; Biomedical Research/*economics ; Communicable Disease Control/*economics ; Financial Management ; Humans ; National Institutes of Health (U.S.) ; United States ; Vaccines/*economics

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Disability is not a disqualification (2016)

J. Shanahan

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In: Science. 351(6271): 418. doi: 10.1126/science.351.6271.418.

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Publikationsdatum: 2016-01-23

Beschreibung: 〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Notes: 〈/span〉Shanahan, Jesse -- New York, N.Y. -- Science. 2016 Jan 22;351(6271):418. doi: 10.1126/science.351.6271.418.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Author address: 〈/span〉Jesse Shanahan is a master's student in astronomy at Wesleyan University in Middletown, Connecticut. Send your story to SciCareerEditor@aaas.org.〈br /〉〈span class="detail_caption"〉Record origin:〈/span〉 〈a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26798017" target="_blank"〉PubMed〈/a〉

Schlagwort(e): Astronomy/*education ; *Career Mobility ; Disabled Persons/*psychology/statistics & numerical data ; Fear ; *Hostility ; Humans ; Male ; United States

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