Labor-Infrastruktur

Die Labor-Infrastruktur am MARUM bietet eine einzigartige Kombination leistungsfähiger State-of-the-Art Mess- und Analysegeräte für die Untersuchung mariner Sedimente.

Unser wissenschaftliches Hauptinteresse liegt auf experimentellen Studien biogeochemischer Prozesse in aquatischen Ökosystemen, deren Quantifizierung und Modellierung. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Interpretation zeitlicher Variationen geochemischer Signaturen. mehr...

Kernscanner oder -logger sind wichtige Instrumente zur relativ schnellen, zerstörungsfreien und hochauflösenden Analyse von Bohrkernen. Dabei wird entweder die chemische Zusammensetzung an der Kernoberfläche analysiert oder es kann ein ganzes Spektrum von physikalischen Eigenschaften der Bohrkerne aufgezeichnet werden.

• RFA-Kernscanner
• Multi Sensor Core Logger
• X-Ray CT Scanner

Gekoppelte Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometer (LC-MS) dienen zur Identifizierung löslicher organischer Komponenten und deren semi-quantitativer Konzentrationsbestimmung. LC-MS Systeme werden bei der Charakterisierung von durch Mikroorganismen dominierten biogeochemischen Prozessen und zur Bestimmung von Proxyparametern verwendet. mehr...

• Thermo Finnigan LCQ Deca XP Plus Ion Trap MS mit Agilent LC
• Agilent 6130 Single Quad MS mit LC und Fraktionssammler
• Bruker maXis qToF-MS mit Dionex UHPLC und Wellenlängendetektor

Gaschromatographen ermöglichen die Trennung organischer Komponenten. Der analysierbare Bereich reicht von kleinen, gasförmigen Molekülen bis zu hochmolekularen Strukturen wie archaeellen Biomarkern oder Bakteriohopanpolyolen. Weiterhin können Spurengaskonzentrationen an Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bestimmt werden. mehr...

• Thermo Finnigan Trace GC mit FID
• Thermo Scientific Trace GC mit Ventilofen und multiplen Detektoren (FID/TCD/PDD)
• Hewlett-Packard 5890 Series II GC mit FID/NPD
• Peak Performer 1 GC mit RCP

Gekoppelte Gaschromatographie-Massenspektrometer (GC-MS) dienen der strukturellen Identifizierung gasförmiger und organischer Komponenten. Ausgestattet mit FIDs können gleichzeitig Konzentrationen bestimmt werden. In Verbindung mit einer vorgeschalteten Pyrolyseeinheit lassen sich Informationen über das thermische Verhalten makromolekularer Materialen und deren Zerfall gewinnen. mehr...

• Thermo Scientific Trace DSQ II
• Thermo Quest Trace MS mit FID
• Agilent GC-MSD (5973)
• Agilent Pyrolyse GC-MSD (5975) mit FID

Am MARUM stehen diverse Gerätegenerationen und -techniken im Bereich der Gas-Isotopenmassenspektrometrie zur Verfügung. Die Geräte sind in den Arbeitsbereichen Meeresgeologie und Organische Geochemie platziert. Der Haupteinsatz liegt dabei auf Fragestellungen in den Feldern Biogeochemie, Paläozeanographie und Proxy-Bestimmungen.

Paläozeanographische Isotopenproxies

Das Isotopenlabor der Arbeitsgruppe Marine Geologie am Marum ist mit insgesamt 6 Massenspektrometern ausgestattet. Drei davon sind mit sind mit Karbonatanlagen für die Messung stabiler Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotope an Foraminiferen, Korallen und anderen Karbonatproben gekoppelt.
Zwei weitere Massenspektrometer sind mit Elementaranalysatoren gekoppelt, hier können die Kohlenstoff- und Stickstoff-Isotope des organischen Anteils der Tiefseesedimente bestimmt werden.
An ein weiteres Massenspektrometer MAT 252 ist eine Gasbench zur Bestimmung der Kohlenstoff-Isotope des DIC angeschlossen, sowie ein GC-combustionsystem (GC-c-system siehe folgendes Kapitel "Molekulare Isotopenproxies"). mehr...

• 2 x MAT 251 mit Karbonatanlage
• MAT 252 mit Karbonatanlage
• MAT Delta E mit Elementanalysator
• MAT Delta Plus mit Elementanalysator
• MAT 252 mit Gasbench

Molekulare Isotopenproxies

Zur Erforschung neuer molekular-isotopischer Proxies und deren Anwendung in der Paläo-Klimaforschung stehen 2 Massenspektrometer und spezielle Einlasssysteme in der Arbeitsgruppe Marine Geologie zur Verfügung. Möglich ist die Bestimmung der Isotopie von C, H, N, O, S an Einzelkomponenten (Lipiden) und an festen und flüssigen Proben (z.B. Wasser). Hauptsächliche Fragestellungen beinhalten die Erforschung der Entstehung der isotopischen Signale und deren Signifikanz sowie Anwendungen zur Rekonstruktion von Paläo-Vegetationsänderungen und paläo-hydrologischen Bedingungen. mehr...

• ThermoFisher Scientific MAT 253 mit Trace GC und GC Isolink sowie TC/EA
• ThermoFisher Scientific MAT 252 mit Trace GC und GC/C Interface

Molekulare Isotopenbiogeochemie

In der molekularen Isotopenbiogeochemie im Labor der Arbeitsgruppe Hinrichs werden stabile Isotopenverhältnisse von H, C und N gemessen. Die Analytik umfasst die Bestimmung an Einzelkomponenten nach Trennung im Gas- oder Flüssigkeitschromatographen (Gase, Biomarker, Lipide, volatile Fettsäuren) und die Vermessung der Gesamtorganik an Sedimentproben und Zellmaterial. mehr...

• Thermo Finnigan Delta Plus XP mit Trace GC und LC Isolink
• Thermo Scientific Delta V Plus mit GC Isolink und Elementanalysator

Das Labor zur Untersuchung des Magnetismus von Gesteinen und Sedimenten liefert wissenschaftliche Daten in Bezug auf das Erdmagnetfeld in der Vergangenheit sowie zur magnetomineralogischen Zusammensetzung der Proben, die häufig an paläoklimatologische Veränderungen in der Erdgeschichte gekoppelt ist.

• Automatisiertes 2G Superconducting Rock Magnetometer 755 R
• Quantum Design MPMS XL-7
• Princeton Measurement Corporation MicroMag Model 2900 AGM
• KappaBridge KLY-2

Das Massenspektrometrie-Labor der Arbeitsgruppe Isotopengeochemie ist mit einem Triton Thermionen-Massenspektrometer (TIMS) und einem Neptun Multikollektor ICP-Massenspektrometer (MC-ICPMS) ausgestattet. Diese Ausstattung ermöglicht die präzise Analyse eines breiten Spektrums an nicht-traditionellen stabilen (z.B. Li, B, Ca, Cu…) und radiogenen (z.B. Sr, Nd, Pb…) Isotopen. Zur Probenvorbereitung und chemischen Abtrennung der Elemente steht ein Reinraumlabor zur Verfügung. Die verschiedenen Isotopensysteme dienen als Proxy-Parameter für Prozesse sowohl im Erdinneren als auch an der Oberfläche und liefern somit Informationen zur paläo-ozeanographischen und tektonischen Umweltforschung. Der methodische Ansatz zur Rekonstruktion (sub)rezenter und vergangener Klima- und Umweltbedingungen beinhaltet die von Bildungsvariablen, z.B. Temperatur, Verwitterung, pH-Wert abhängige Fraktionierung der stabilen Lithium-, Bor-, Calcium- Isotope in biogenem und anorganisch gebildetem marinen Calciumkarbonat. Die Signatur radiogener Isotope, z.B. Sr, Nd in dem gleichen Material bietet Information über variable Denudationsraten, orogene und klimatische (z.B. Eis – Warmzeiten) Großereignisse, die den Eintrag von den Kontinenten in den Ozean steuern.

• ThermoFisher Scientific TRITON Plus Thermionen-
  Massenspektrometer mehr...
• ThermoFisher Scientific NEPTUNE Plus Multikollektor ICP- Massenspektrometer mehr...