Ein Team von Geologen der Universitäten Innsbruck und Leeds hat die bis dato ältesten Tropfsteine der Alpen datiert und dadurch neue Einblicke in das komplexe Prozessgefüge gewonnen, das die Gebirgsbildung der Alpen bestimmt hat.Wie die Alpen vor zwei Millionen Jahren aussahen<% image name="cave_entranceweb" %>
<small><b>Die Alpen in ihrer heutigen Gestalt:</b> Blick aus der Wilden-Mann-Höhle Richtung Südosten auf den Gipfelaufbau des Hohen Lichtes <i>Fotos: Michael Meyer</i></small>
Gebirge befinden sich in einem ständigen Wechselspiel zwischen klimagesteuerten Erosionsprozessen und den tektonischen Kräften, welche eine Verfaltung und Verdickung der Erdkruste herbeiführen. Während Erosion zur Landschaftseinebnung führt, pressen plattentektonische Kräfte die Erdkruste jedoch immer weiter zusammen und auch empo, was Hochgebirge wie die Alpen entstehen lässt.
Zwischen Klima, Erosion und Gebirgshebung existiert ein delikates Gleichgewicht. Die einzelnen Parameter dieses Kräftespieles exakt zu quantifizieren, hat sich jedoch bis dato als ungemein schwierig herausgestellt. Ein neuartiger Ansatz der Forscher aus Innsbruck und Leeds, der besonders alte, absolut datierte Tropfsteine zur Landschaftsrekonstruktion heranzieht, verschafft neue Einblicke in eine schwierige Debatte und gibt Antworten auf eine sehr spannende geologische Fragestellung.
<b>Enorme Höhenänderungen</b>
In der neuesten Ausgabe der renommierten US-Fachzeitschrift Geology berichtet das Geologenteam der Universität Innsbruck und der Universität Leeds von Höhlenruinen, die in den Gipfelregionen der Allgäuer Alpen (Tirol) entdeckt wurden und aus welchen die ältesten Tropfsteine, die man bis dato aus den Alpen kennt, geborgen wurden. „Wir konnten das Alter dieser Höhlenkalzite auf gut zwei Millionen Jahren vor heute datieren. Ihre einzigartige geochemische Zusammensetzung und ihre biologischen Einschlüsse unterscheiden sie maßgeblich von allen anderen Höhlensintern, die aus dem Alpenraum sonst bekannt sind“, sagt Michael Meyer, der am Institut für Geologie und Paläontologie der Universität Innsbruck tätig ist.
Eine sorgfältige Analyse dieser Tropfsteine und ein isotopengeologischer Modellierungsansatz erlaubten es den Forschern, die Tiefe der Höhle im Allgäuer Gebirgsstock und die Höhe der Allgäuer Gipfelflur vor rund zwei Millionen Jahren – also zur Zeit der Sinterbildung – zu eruieren. Es konnten daraus Hebungs- und Erosionsraten für den Nordrand der Kalkalpen der letzten zwei Millionen Jahre errechnet werden, ein Zeitraum der durch wiederkehrende Eiszeiten und somit durch intensive Glazialerosion gekennzeichnet ist. „Unsere Daten zeigen, dass diese Höhlen während der Tropfsteingenese rund 1500 Meter tiefer lagen und die Gipfel etwa 500 Meter niedriger verglichen mit der heutigen Situation“, so Meyer. Diese Höhenänderungen sind signifikant und können vermutlich auf die immer wiederkehrenden Vereisungen und die damit einhergehende Erhöhung der Erosionsleistung zurückgeführt werden. Dieses wiederum erzwingt eine isostatische Ausgleichsbewegung der Erdkruste, was die Gipfel in noch größere Höhen aufsteigen lässt – ein auf den ersten Blick paradoxes Phänomen, das zwar von geophysikalischen Modellen vorhergesagt wird, aber in Natura extrem schwer nachzuweisen ist.
<b>Uran-Blei Datierung gibt Aufschluss</b>
Tropfsteine eignen sich im Allgemeinen gut, um das Klima längst vergangener Zeiten detailliert zu rekonstruieren. Meyer et al. führen mit ihrem neuartigen Forschungsansatz vor Augen, dass bestimmte Höhlen und Sinterformationen sich darüber hinaus auch zur Rekonstruktion von Gebirgsbildungsprozessen anbieten. Da sich diese Prozesse auf Zeitskalen von Jahrmillionen abspielen, ist es notwendig, für Landschaftsrekonstruktionen das genaue Alter von entsprechenden Höhlen und Tropfsteinformationen zu bestimmen. Hier kommt eine Datierungsmethode zum Tragen, die auch ausschlaggebend für den Erfolg der vorliegenden Studie war – die sogenannte Uran-Blei Datierung. Diese Technik wird üblicherweise zur geologischen Altersbestimmung von noch viel älteren Gesteinen und Mineralen verwendet. „Für Tropfsteine wurde sie bisher nur selten angewandt, da sich nur Sinter mit einem hohen Urangehalt für diese Datierungtechnik eignen. Eine Situation, die im Fall der Allgäuer Alpen glücklicherweise gegeben ist“, betont Robert Cliff von der University of Leeds, der für die Altersbestimmung der Allgäuer Tropfsteine verantwortlich ist.
Zwei Önormen regeln, was auf jedermanns Zähne kommt: Die Önorm EN ISO 11609 legt Anforderungen, Prüfverfahren und Kennzeichnung für Zahnreinigungsmittel fest, die Önorm EN ISO 28399 beschäftigt sich mit Zahnbleichmitteln.
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<small><b>Was ist in einer Zahnpasta drinnen?</b> Normen regeln auch das. <i>Bild: Austrian Standards Institute</i></small>
Eine ganze Reihe an Bestandteilen ergeben zusammen das, was wir gemeinhin Zahnpasta nennen: Putzkörper zum Entfernen von Zahnbelag, Feuchthalte-, Binde und Benetzungsmitteln, Aromastoffe, Fluoride und andere Verbindungen zu Verbesserung der Mundgesundheit. Die Önorm EN ISO 11609 legt dafür die physikalischen und chemischen Eigenschaften fest, beschreibt Prüfverfahren und definiert, wie Zahnpasta gekennzeichnet, etikettiert und verpackt werden sollte. Beispielsweise sind in der Norm Höchstgehalte für Fluoride und Schwermetalle angegeben, ebenso ist ein Grenzwert für die Abrasivität – die Scheuerwirkung der Paste – vorgesehen. Gestetet wird Zahnpasta normgerecht an extrahierten menschlichen Schneidezähnen des Oberkiefers.
Ein Ablaufdatum muss für Zahnreinigungsmittel, sofern sich bei den Tests keine Alterungserscheinungen zeigen, nicht angegeben werden, eine vollständige Deklaration der Inhaltsstoffe gemäß der International Nomenclature of Cosmetic Ingredients ist aber erforderlich.
<b>Weißer als weiß?</b>
Anforderungen an Zahnbleichmittel sind in der Önorm EN ISO 28399 geregelt. Sie dienen dazu, den Farbton von Zähnen aufzuhellen und werden meist von zahnmedizinischem Personal direkt auf die Zahnoberfläche aufgetragen. Der Bleicheffekt beruht auf der oxidativen Wirkung von Wasserstofperoxid.
Zahnbleichmittel sind wegen der Möglichkeit der Verringerung der Härte des Zahnschmelzes in die Diskussion gekommen. Die Norm legt dazu fest, dass die Härte nach Knoop durch die Behandlung nicht um mehr als 10 Prozent reduziert werden darf. Die Tiefe der Oberflächenerosion ist mit maximal 20 Mikrometern begrenzt.
Zahnpasta streng nach Norm
Solarflugzeug wagt sich in den internationalen Luftraum
Ein vom <a href=http://www.solarimpulse.com>Solar-Impulse-Team</a> entwickelter Prototyp eines ausschließlich mit Sonnenenergie betriebenen Flugzeugs startet am 2. Mai zu seinem ersten Flug in den europäischen Luftraum. Das Gefährt verbindet eine Flügelspannweite von 63, 4 Metern mit einem Gewicht von nur 1,6 Tonnen.
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<small><b>Erstmals ist das Flugzeug des Solar-Impulse-Teams</b> im internationalen Luftraum unterwegs. <i>Bild: Solar Impulse</i></small>
Dass ein solches Verhältnis möglich ist, verdankt das Team um André Borschberg und Bertrand Piccard seinen Partnern aus der chemischen Industrie: Solvay steuerte Forschung zu den erforderlichen Werkstoffen bei, simulierte das Materialverhalten unter extremen Umweltbedingungen und führte technische Evaluationen und Batterietests durch. Bayer Material Science unterstützt die Initiative mit technischem Know-how und Polymerwerkstoffen für den Leichtbau. 200 Quadratmeter an Solarzellen versorgen die Lithium-Polymer-Batterien, mit denen vier Elektromotoren zu je 10 PS angetrieben werden.
<b>Tag-und-Nacht-Flug erfolgreich absolviert</b>
Im Vorjahr schaffte man bereits, mit dem Solar-Flugzeug über 26 Stunden (also einen Tag und eine Nacht hindurch) ununterbrochen in der Luft zu bleiben. War dieser Erfolg vor allem der Fähigkeit des Piloten zu verdanken, möglichst sparsam zu fliegen, war die größte Herausforderung für den jetzigen Vorstoß in den internationalen Luftraum die Überwindung bürokratischer Hürden. Die Reise vom Schweizer Flughafen Payerne zum Brüssel International Airport wurde unter die Gruppe der experimentellen Flüge gereiht, deren Genehmigung bei den Luftfahrtbehörden von fünf Ländern nicht einfach zu bekommen war. Letztlich zeigten sich die Staaten Schweiz, Deutschland, Frankreich, Luxemburg und Belgien aber kooperativ. In die Vorbereitungen und den Flug sind Meteorologen, Experten der Verkehrskontrolle, IT-Spezialisten sowie Bodenpersonal des Brüsseler Flughafens involviert.
Langfristiges Ziel des Projekts ist aber eine Weltumrundung. Die Entwicklung eines Nachfolgemodells des heutigen Prototyps, ist bereits im Gange. Die Ingenieure vor allem arbeiten an einem Autopiloten, einem Navigator und einem komfortableren Cockpit – Ausrüstungen, ohne die ein Flug, der länger als zwei Tage dauert, nicht vorstellbar ist.
Solarflugzeug wagt sich in den internationalen Luftraum
<a href=http://www.basf.com>BASF</a> kooperiert mit dem Farbtechnik-Unternehmen <a href=http://www.xrite.com>X-Rite</a> und kombiniert Rezepturen des Kollicoat IR Coating-Systems zur Herstellung farbiger Tablettenüberzüge mit X-Rites “Color Eye XTH”, einem tragbaren Messgerät für Tablettenfarben.
Eine schöne Farbe für jede Tablette<% image name="XRI_BASF_and_X-Rite_Kollicoat_IR_Systems" %>
<small><b>Formulierern der Pharma-Branche</b> die einfache Nachstellung eines gewünschten Farbtons zu ermöglichen ist das Ziel der Kooperation zwischen BASF und X-Rite. <i>Bild: BASF</i></small>
Die Kombination zielt darauf ab, farbige Tablettenüberzüge vor Ort herzustellen. Die mit dem Messgerät bestimmte Tablettenfarbe soll sich, so die Idee der beiden Unternehmen, in die Rezeptur des BASF-Systems übersetzen lassen, um den Farbton nachstellen zu können.
<b>Aus sieben Farben werden hunderte Schattierungen</b>
Das Kollicoat IR Coating-System seinerseits ist ein neuartiges Baukastensystem mit sieben Basisfarben. Aus diesen leicht miteinander zu kombinierenden Basisfarben lassen sich unmittelbar identifizierbare Tabletten in Hunderten von Farbschattierungen herstellen.
Das tragbare Spektralphotometer XTH Color Eye von X-Rite ist ein handliches Gerät zur genauen Messung von Tabletten- und Kapselfarben. Die Farben von konturierten und texturierten lichtundurchlässigen Teilen können mit dem Gerät präzise in einem breiten Größenbereich gemessen werden, wie der Hersteller betont. Bei der Konstruktion wurde berücksichtigt, wie das menschliche Auge Oberflächeneffekte wahrnimmt. Das Instrument verfügt über unterschiedliche Messblenden für zahlreiche verschiedene Tablettengrößen und -formen.
