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701-0216-00L  Biogeochemische Kreisläufe

SemesterHerbstsemester 2016
DozierendeB. Wehrli
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch


KurzbeschreibungBiogeochemische Kreisläufe werden aus globalen oder regionalen Perspektiven analysiert, die wichtigsten Methoden zur Bestimmung von Umsatzraten und Reaktionswegen werden vorgestellt und typische Reaktionsmechanismen auf molekularer Ebene diskutiert.
LernzielDie Studierenden
* können erläutern, wie molekulare Prozessen wichtige globale Stoffkreisläufen steuern;
* beherrschen einfache numerische Modelle (Gleichgewichts-, Bilanz-, und Transport-Reaktionsmodelle;
* sind in der Lage, Konzentrationsänderungen in Zeit und Raum zu interpretieren und Reaktionsraten abzuleiten.
InhaltBiogeochemische Kreisläufe in aquatischen Systemen werden aus drei Blickwinkeln betrachtet: 1) Aus globaler und regionaler Perspektive vermitteln Fallbeispiele Hintergrundinformation über Raten, Zeitskalen und Stoffreservoirs von ausgewählten Kreisläufen wie C, N, P, S, Fe, Mn, Cu und As. 2) Aus praktischer Sicht werden Methoden verglichen und evaluiert, um biogeochemische Prozesse zu analysieren und zu quantifizieren. 3) Aus molekularer Perspektive werden wichtige Reaktionsmechanismen diskutiert.
Kapitel
Ein lebensfreundlicher Planet: Kohlenstoff-Silikat Kreislauf.
Gestein im Fluss: Verwitterungsreaktionen und Stofftransport Land-Meer
Baumeister am Werk: Biomineralisation - Kalzitfällung
Chemische Spuren von Lebensprozessen: Aquatische Primärproduktion
Eine Erfolgsgeschichte: Phosphorlimitierung und Gewässermanagement
Stickstoff hat viele Gesicher: Mikrobielle und industrielle Umwandlung von reaktivem Stickstoff
Sanfte Verbrennung - Sauerstoff und Redoxkaskaden
Redoxkatalysatoren - Eisen und Mangan
Die anerobe Welt - Sulfatreduktion in Meeressedimenten
Brennstoff entsteht: Methanogenese, Methanhydrate und Methanoxidation
Mikronährstoffe: Kupfer, Eisen, Zink
Massenvergiftung in guter Absicht: Arsen im Grundwasser
SkriptEin Skript und die Übungen werden abgegeben und sind via Moodle verfügbar
LiteraturSimilar coverage of some topics: Steven R. Emerson, John I. Hedges: Chemical Oceanography and the Marine Carbon Cycle. Cambridge University Press 2008.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagenwissen in Chemie und Systemanalyse