Isotopengeochemie
... Forschung im ganz Großen und ganz Kleinen
Guten Tag, Frau Tichomirowa. Bitte stellen Sie sich unseren Lesern kurz vor.
Ich heiße Marion Tichomirowa und arbeite seit 1992 an der TU Bergakademie Freiberg. Nach dem Abitur habe ich "Geochemie" studiert. Diese Fachrichtung gab es damals in der DDR nicht und so wurden drei Abiturienten/innen pro Jahr in die damalige Sowjetunion zum fünfjährigen Direktstudium geschickt. Eigentlich wollte ich ja Chemie studieren und hatte auch schon einen entsprechenden Studienplatz. Als man mich aber einige Wochen vor Studienbeginn fragte, ob ich nicht lieber "Geochemie" in der Sowjetunion studieren wolle, siegte bei mir die Neugier.
Worüber forschen Sie?
Meine Forschung als Geochemikerin ist eng mit der Untersuchung von Isotopen verbunden, ich arbeite also auf dem Gebiet der Isotopengeochemie. Die meisten chemischen Elemente besitzen mehrere Isotope, die sich voneinander durch ihre Massenzahl unterscheiden. Auch im Bereich der Isotopengeochemie bin ich auf zwei Feldern tätig.
Einerseits sind das Untersuchungen mittels stabiler Isotope, die man zur Herkunftsidentifizierung einsetzt. Wir untersuchen z.B. Tropf-, Sicker- und Fließwässer in der stillgelegten Erzgrube "Himmelfahrt" in Freiberg. Mittels Schwefel- und Sauerstoffisotopie kann man feststellen, wie viel Sulfat in den Wässern durch Auslaugung der in der Grube verbliebenen Rest-Erze entsteht. In der Vergangenheit haben wir auch Sickerwässer unter alten Bergbauhalden untersucht um zu schauen, ob da Elemente freigesetzt werden. Wir untersuchen seit mehr als zehn Jahren das Regenwasser im Gebiet Freiberg, um zu sehen, ob mit der Abnahme der Schadstoffe in der Luft auch eine Veränderung der Isotopenverhältnisse einhergeht. Wir setzen also hier diese Methoden im Wesentlichen in der Untersuchung der Umwelt ein.
Das zweite Untersuchungsfeld beschäftigt sich vorwiegend mit der Bestimmung der Alter von Gesteinen. Diese Untersuchungen führen wir durch in Projekten die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert werden als auch vom Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie.
Wozu ist ihre Arbeit notwendig? Welche Vorteile haben wir davon im Alltag?
Es ist nicht immer leicht, den direkten Vorteil dieser Arbeiten im Alltag nachzuweisen, da ich zum großen Teil Grundlagenforschung und fast keine angewandte Forschung betreibe. Wenn ich sehe, was in der Schule an Grundlagenwissen zur Erdgeschichte vermittelt wird (z.B. Alter des Universums, unseres Sonnensystems, unserer Erde) so ist vieles davon mit geochemischen bzw. speziell mit isotopengeochemischen Mitteln bestimmt worden. Die Alter der Gesteine im Erzgebirge, die wir datieren, tauchen dann irgendwann selbstverständlich in Karten bzw. in regionalen Beschreibungen zum Erzgebirge auf - einschließlich einiger Wanderführer. Mich interessiert darüber hinaus aber, ob man bestimmte geologische Prozesse auch besonders gut im Erzgebirge untersuchen kann. Ein anderes Forschungsprojekt befasst sich mit der Verwitterung von Sulfidmineralen, um die Verwitterungsprozesse in der stillgelegten Grube "Himmelfahrt" in Freiberg noch besser verstehen zu können.
Was muss man tun, um das Alter eines Gesteins herauszufinden?
Es gibt mehrere Methoden dafür. Wenn man Glück hat, findet man eventuell einen versteinerten Pflanzen- oder Tierrest, der Auskunft über das Alter gibt, weil bestimmte Pflanzen und Tiere nur zu bestimmten Zeiten vorgekommen sind. Aber viele Gesteine enthalten keine Pflanzen- oder Tierreste. Wir nutzen eine andere Methode, die "Geochronologie", die sich mit Elementen beschäftigt, die im Laufe der Zeit zerfallen: wie zum Beispiel das Uran, das zu Blei zerfällt. Mit dieser Uran-Blei Methode ist es möglich, das Alter von Gesteinen zu bestimmen, wenn man herausfindet, wie viel Uran zerfallen ist und wie viel Blei sich gebildet hat. Voraussetzung der Methode ist natürlich, dass diese Uran-Blei-Uhr bei der Bildung der Gesteine auf Null gestellt wurde. Außer der Uran-Blei-Methode gibt es eine ganze Reihe von Zerfallssystemen, die in der Geochronologie eingesetzt werden. Das ist auch gut so, da die Systeme unterschiedlich auf spätere Prozesse reagieren, z.B. wenn das Gestein noch einmal erhitzt wird (z.B. durch Absenkung in tiefere Erdbereiche oder Eindringen von heißem Magma). Analytisch sind geochronologische Methoden sehr aufwendig, jedoch oftmals die einzige Möglichkeit ein genaues Alter der Gesteine zu bestimmen.
Was waren ihre Gründe für eine berufliche Laufbahn in den Geowissenschaften?
Ich bin eher durch Zufall dazugekommen, da ich ja eigentlich klassische Chemie studieren wollte und man mir diesen Studiengang "Geochemie" als Auslandsstudium vorgeschlagen hat. Das interessante in diesem Beruf ist für mich der Wechsel zwischen analytischer Laborarbeit, der oft großes Fingerspitzengefühl und Genauigkeit erfordert (im Umgang mit ganz kleinen Mineralen, die wir analysieren) und Probenahme im Gelände mit Hammer. Prozesse in der Natur haben mich schon immer interessiert und mir macht es Freude z.B. die Geschichte der Gesteine des Erzgebirges herauszufinden. In den Geowissenschaften sehen wir oftmals nur das Ergebnis (z.B. das Gebirge), nicht jedoch den Prozess, der dazu geführt hat. Das bedeutet, dass wir aus dem was wir heute sehen, rekonstruieren müssen, wie es dazu gekommen ist, also eine fast kriminalistische Arbeit. Und das ist spannend.
Vielen Dank!
Die Initiative "Wir sind überall" wird vom Netzwerk für geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit betreut und kooperiert mit
© 2006-2011 Netzwerk für geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit : : Impressum & Datenschutz
