War das Great Oxidation Event durch einen abrupten oder oszillierenden Sauerstoffanstieg gekennzeichnet? Eine kombinierte S-Mo-Se Isotopenstudie einer kontinuierlichen Bohrkernaufnahme durch die Duitschland/ Rooihoogte- und Untere Timeball Hill-Formationen, Transvaal Becken, Südafrika

• Antragsteller: Professor Ronny Schönberg, Ph.D.; Professor Dr. Harald Strauß
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404683989

Der erste permanente Sauerstoffanstieg von ca. 0,001% auf ~1,5% des heutigen atmosphärischen Sauerstoffniveaus erfolgte während des Paläoproterozoischen Great Oxidation Event (GOE) und schuf die Basis für die spätere Entwicklung höherer Lebensformen. Die genaue zeitliche Einordnung des GOE basiert auf dem Verschwinden von massenunabhängigen Schwefelisotopenfraktionierungen (MIF-S), wird jedoch dadurch erschwert, dass verschiedene Sedimente aus unterschiedlichen Teilen des Transvaal Beckens miteinander korreliert werden müssen. Erschwerend kommt hinzu, dass im Moment zwei konträre Modelle über den Beginn und den zeitlichen Verlauf des GOE existieren. Das eine Model platziert das GOE bei 2,33 Ga, welches mit einem singulären und raschen Sauerstoffanstieg einherging und das andere Model platziert den Beginn des GOE um mehr als 100 Million Jahre davor und beschreibt den Sauerstoffanstieg als oszillierendes Ereignis. Um diese Diskrepanz auflösen zu können, ist eine kontinuierliche Sedimentabfolge immens wichtig. Neue Bohrkerne aus der gesamten Duitschland Formation und der darüber liegenden Timeball Hill Formation erlauben nun zum ersten Mal die Untersuchung dieser für unser Verständnis des GOE enorm wichtigen Sedimentablagerungen. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es daher, durch kombinierte multiple S-, Mo- und Se-Isotopenuntersuchungen anhand dieser neuen Bohrkerne den Beginn des GOE, die Dauer des GOE und die Sauerstoffdynamik während des GOE besser zu verstehen. Die Kombination von S-, Mo- und Isotopen, welche auf unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen reagieren, erlaubt uns des weiteren ein besseres Verständnis über den beginnenden Sauerstoffanstieg in den Ozeanen zu erlangen und zu untersuchen, ob die Mobilisierung von redox-sensitiven Elementen eine Folge der mit einem atmosphärischen Sauerstoffanstiegs einhergehenden oxidativen kontinentalen Verwitterung oder ein Resultat der Sauerstoffakkumulation in den Flachmeeren ist.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1833: Building a Habitable Earth