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Serpentinisierung führt zu stark reduzierenden Bedingungen und fördert die abiotische Produktion von Wasserstoff und Methan sowie weiteren Formen von reduziertem Kohlenstoff. Diese können in Abwesenheit von Sonnenlicht von mikrobiellen Lebewesen als mögliche Energiequellen genutzt werden. Die Alteration von am Meeresboden oder an Land aufgeschlossenen Mantelgesteinen produziert stark alkalische Wässer. Diese ermöglichen die Aufnahme von CO2 und führen im Kontakt mit Meer- oder Grundwasser zur Ausfällung von Karbonaten. Serpentinite sind somit wichtige Reservoirs für Kohlenstoff in Form von Karbonatmineralien sowie abiotisch und biotisch produziertem organischem Kohlenstoff. Dieser kann in den alten Mantelgesteinen hunderte Millionen Jahre gespeichert werden.
In diesem Projekt werden wir eine Kombination von mikrostrukturellen, mineralogischen und geochemischen, isotopenbestimmenden und spektroskopischen Methoden anwenden, um die Wechselwirkung von Fluiden und Peridotien zu untersuchen. Im Atlantis Massiv und den Samail Ophiolithen werden Herkunft, Verteilung und Kreislauf des Kohlenstoffs während der Serpentinisierung untersucht. Schlussendlich möchten wir besser verstehen, wie, wann und wo die Bildung von biotischen resp. abiotischen Kohlenstoffverbindungen begünstigt wird.
Unsere Fragen sind: Welche sind die wichtigste Kohlenstoffhaltige Phasen in Serpentiniten? Wie können abiotisch und biotisch fixierter Kohlenstoff in Serpentiniten unterschieden werden? Welche Rollen spielen die Serpentinisierung in Bezug auf Kohlenstoffbindung und Wasserstoffgenerierende Reaktionen in der Bildung und im Kreislauf von abiotischem und/oder biotischem Kohlenstoff? Wie unterscheiden sich diese Prozesse in marinen und meteorischen Systemen und wie kann die Sättigung an Kohlensäure und CO2-Bindung im natürlichen System quantifiziert werden?