Institut für Umweltphysik Moderne Massenspektrometrie in der aktuellen Forschung am Institut für Umweltphysik Grundwasser & Paläoklima: Edelgastemperaturen Kohlenstoffkreislauf: Quellenunterscheidung Mittels hochpräziser Edelgasmessungen an Grundwasserproben können genaue Jahresmitteltemperaturen aus der Vergangenheit unseres Planeten gewonnen werden. 10µm Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopie des Kohlendioxids sowie Kohlenstoffund Wasserstoffisotopie des Methans werden zur Unterscheidung ihrer atmosphärischen Quellen (biogen vs. fossil) verwendet. 10µm Messung: Isotopenverhältnismassenspektrometer Die Edelgasmessungen werden an einem statischen Sektorfeldmassenspektrometer durchgeführt, welcher an ein umfangreiches Gasseparations- und Aufbereitungssystem angeschlossen ist. Physik der Umweltarchive: Altersdatierung Physik der Umweltarchive: Ozeanzirkulation Spurenstoffe in marinen und terrestrischen Karbonaten geben Auskunft über Stoffkreisläufe, Meeresströmungen und Paläoklima. Die geringen Spurenstoffkonzentrationen werden mittels neuerster Plasmaionisations-Massenspektrometrie (ICPMS) bestimmt. Die Datierung von Umweltarchiven ist die notwendige Grundlage für eine Interpretation von darin enthaltenen Spurenstoffen. Dabei ist vor allem massenspektrometrische Messung von U und Th wichtig. Technik: TIMS (Thermal Ionsation Mass Spectrometry) oder ICPMS. Grundwasser & Paläoklima: Altersdatierung Die Häufigkeit seltener Isotopologe (isotopisch verschiedene Moleküle) in einem Gas kann zur Temperaturbestimmung verwendet werden. Dieser Ansatz ist insbesondere für Paläoklimastudien an Karbonaten von Relevanz. Grundwasser kann durch den Zerfall enthaltener natürlicher radioaktiver Bestandteile datiert werden. Tritium (radioaktives Isotop des Wasserstoffs) ist sehr hilfreich Re-crystal. zur Altersbestimmung jüngerer Wässer. Das Zerfallsprodukt ist Helium und kann massenspektrometrisch bestimmt werden. Isotopenverhältnismassenspektrometer mit Doppeleinlasssystem und Mehrfachkollektoren He-3 Massenspektrometer Physik der Umweltarchive – Paläotemperaturen