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Wissenschaft lernt aus alpinen Katastrophen
Uni Innsbruck: Führend bei Erforschung von Naturgefahren

Als Reaktion auf das Lawinenunglück von Galtür wurde 2002 das Zentrum für Naturgefahren Management alpS in Innsbruck gegründet. Die Leopold-Franzens-Universität Innsbruck http://www2.uibk.ac.at stellt als wichtigster Forschungspartner ihr Know-how zur Verfügung und ist derzeit weltweit führend in der Erforschung von alpinen Naturgefahren. Damit sollen in Zukunft Katastrophen in den Bergen verhindert und abgewendet werden.

Über 120 Wissenschaftler von verschiedenen Fakultäten der Innsbrucker Universität sind in über 20 Projekten von alpS damit beschäftigt, mögliche Gefahrenquellen in den Alpen zu erkennen. Neue Strategien und Technologien wie etwa ein Lawinenradar sollen helfen, die Schneedecke zu analysieren und eine mögliche Lawinengefahr besser einschätzen zu können. Auch die Suche nach Lawinenopfern soll mit dieser Technologie schneller und damit erfolgreicher werden. Zentrale Forschungsbereiche sind die Schaffung von Datenbanken und Modellierung, technische Schutzmaßnahmen und sozio-ökonomischen Risikoanalysen.

Für die Universität Innsbruck und die alpine Forschung sind die Alpen ein Großlabor für die Untersuchung globaler Veränderungen und deren Auswirkungen auf die Umwelt, berichtet die Universität Innsbruck. Die Wissenschaftler wollen die Ursachen für Naturkatastrophen erkennen, und dann Schutzmaßnahmen entwickeln, damit in Zukunft Naturkatastrophen im Alpenraum schon im Vorfeld verhindert werden können.


 

China fürchtet: Mt. Everest schrumpft
Experten sollen "Dach der Welt" neu vermessen

China will den Mouth Everest http://www.mounteverest.net neu vermessen. Die Gründe dafür sind Angaben, wonach der höchste Berg der Welt wegen der globalen Erwärmung um 1,3 Meter geschrumpft sein soll. Die Höhe des Everest, der an der Grenze zwischen China und Nepal liegt, ist seit langem ein Auslöser zahlreicher Kontroversen, berichtet BBC-Online http://news.bbc.co.uk .

Erstmals wurde der Mount Everest von indischen Forschern im Jahr 1954 vermessen. Die Wissenschaftler bedienten sich eines so genannten Theodoliten und haben die Höhe des Berges mit 8.848 Metern errechnet. 1999 haben US-Forscher den Berg erneut vermessen. Damals arbeiteten die Wissenschaftler bereits mit einem GPS. Das Ergebnis, das auch von der National Geographic Society bestätigt wurde, war überraschend: Die Gipfelhöhe wurde um zwei Meter höher als 1954 berechnet.

Doch nun hat die globale Erwärmung auch dafür gesorgt, dass die Himalaya-Gletscher langsam zurückgehen. Der Mount Everst soll sogar um mehr als einen Meter geschrumpft sein. Chinesische Wissenschaftler sollen nun bis März die exakte Höhe des höchsten Berges der Welt ermitteln. Egal wie hoch der Everest auch sein mag, er bleibt definitiv der höchste Berg des blauen Planeten. Außerdem sorgen Bewegungen in den tektonischen Platten dafür, dass sich das gesamte Himalaya-Massiv stetig um einen Zentimeter im Jahr hebt.
 


 

Gas aus dem äußeren Erdmantel
Wahrscheinlichkeit von Kohlenwasserstoffen in Planetenkruste

Wissenschaftler der University of Indiana haben Beweise dafür, dass tief unter der Erdoberfläche gewaltige Gasvorräte schlummern. In Labor-Simulationen, die Bedingungen, des äußeren Erdmantels imitierten, konnte allein aus Wasser und Mineralien das Gas Methan entstehen. Die Simulationen bezogen sich auf Tiefen von rund 100 Kilometer unter der Erdoberfläche, berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences http://www.pnas.org .

Erdöl und Erdgas werden normalerweise aus Tiefen von wenigen Kilometern hervorgeholt. Die Entstehungsgeschichte geht auf Rückstände von fossilen Tier- und Pflanzenresten zurück, die dort unter hohen Drücken und Hitze gebildet wurden. Die Forscher hat bisher die wesentliche Frage beschäftigt, ob es in tieferen Erdschichten ohne biologische Materien dazu kommen kann, dass sich Kohlenwasserstoffe wie Erdöl oder Erdgas bilden können. Im Laborversuch haben die Forscher Eisenoxid, Kalkspat und Wasser unter extrem hohen Druck auf 1.500 Grad Celsius erhitzt. Bei der nachfolgenden Analyse fanden sich große Mengen von Methan.

Nach Angaben der Forscher hatte sich das Methan durch Reduktion des Kohlenstoffs im Kalkspat gebildet. Unter geringerem Druck und niedrigeren Temperaturen könne eine solche Reaktion allerdings nicht erfolgen, schreiben die Wissenschaftler. Die extremen Bedingungen verändern jedoch die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Stoffen. Es sei also durchaus anzunehmen, dass sich im Erdmantel größere Mengen von Kohlenwasserstoffen befinden.
 


 

Geheimnis der größten Sanddünen gelüftet
Wasser spielt bei Naturbauwerken wesentliche Rolle

Wasser ist das Geheimnis der größten Sanddünen der Welt. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher der University of Queensland in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature http://www.nature.com . Demnach bleiben die höchsten Sanddünen im Badain Jaran in China nur durch das Grundwasser so hoch.

Obwohl die Dünen außen vollkommen trocken sind, werden sie durch ein weit verzweigtes Grundwassersystem, das bisher unbekannt war, zusammengehalten, berichtet Ling Li von der australischen Universität. Das Wasser unter der Oberfläche hält die Teilchen zusammen. Dadurch bleiben sie auch fest, wenn sie Wind und Wetter ausgesetzt sind. Nur 20 Zentimeter unter der Sandoberfläche fanden die Wissenschaftler bereits Wasser. In einer Tiefe von einem Meter stießen die Forscher auf große Mengen von Grundwasser. Dieses kommt von den umliegenden Qilian Bergen, die etwa 500 Kilometer südwestlich der Wüste liegen.

Niemand konnte ahnen, dass so nahe bei den Dünen, die von mehr als 70 Seen umgeben sind, solche großen Mengen von Wasser vorhanden sind. Eine weitere Besonderheit ist die Tatsache, dass der Wasserspiegel in der Dünenregion 17 Meter höher liegt als bei den Seen. Die Forscher haben errechnet, dass etwa 500 Mio. Kubikmeter Wasser jährlich durch die Region fließt. Die Erkenntnis über diese großen Wassermengen hat bereits zu ehrgeizigen Plänen der Regierung geführt. Demnach sollen mindestens 250 Mio. Kubikmeter Wasser von den Qilian Bergen abgezweigt werden. Die Forscher meinen, dass dies unnötig sei. Umgekehrt warnen sie vor schwerwiegenden Folgen für die Umwelt.
 


 

Meteoritenkrater liefert Klimadaten
Österreichische Forscher untersuchen westafrikanischen Kratersee

Ein Forschungsteam des Instituts für Geologische Wissenschaften der Universität Wien http://www.univie.ac.at hat im Bosumtwi-Krater in Ghana wichtige Hinweise auf das Klimageschehen Westafrikas gefunden. Bereits nach kurzer Zeit liefert dieses vom Wissenschaftsfonds FWF http://www.fwf.ac.at geförderte internationale Projekt unter österreichischem Management eine reiche Ausbeute an Probenmaterial.

Besonders interessant macht den Bosumtwi-Krater ein acht Kilometer großer See, der den elf Kilometer umfassenden Krater füllt. "In diesem See haben sich seit einer Million Jahren Sedimente abgelagert. Je nach Jahreszeit wurden Einträge durch den atlantischen Monsun oder von der Sahelzone abgelagert", berichtet der österreichische Projektleiter Christian Köberl. "Damit bietet diese Sedimentschicht ein vollständiges Archiv der Klimavorgänge der letzten Million Jahre in Westafrika", erklärt der Geowissenschaftler. Diese Sedimentschicht liegt direkt über jener Gesteinsschicht, die durch den Meteoriteneinschlag geformt wurde und damit den eigentlichen Krater ausmacht. Mit Bohrungen in den Untergrund des bis zu 80 Meter tiefen Sees können also gleichzeitig Informationen über Klimavorgänge in Westafrika als auch über den Ablauf des Meteoriteneinschlags gesammelt werden.

Die 2.200 Meter tiefen Bohrungen in einem der jüngsten Meteoritenkrater der Erde, er ist etwa eine Mio. Jahre alt, führen zu einer bisher noch rätselhaften Erkenntnis: Die durch die Hitze des Meteoriteneinschlags geformte Gesteinsschicht ist nur halb so groß wie erwartet. Auch das war für das Wissenschaftsteam eine bisher unbekannte Tatsache. Der Krater weist außerdem eine geologische Besonderheit auf: die obersten Gesteinsschichten wurden während des Einschlags in Glas verwandelt.

Das wissenschaftliche Team aus sieben Nationen hat seit Mitte 2004 insgesamt 1.850 Meter Bohrkerne, die sich ideal ergänzen, gezogen. Damit liegt nun ein komplettes Probenmaterial über den Aufbau der Sedimentschicht vor. Nun werden die Gesteinsproben in Wien analysiert.


 

Mount St. Helens arbeitet wieder
Wissenschaftler fürchten baldigen Vulkanausbruch

 

Wissenschaftlern zufolge steht der Vulkan Mount St. Helens http://www.fs.fed.us/gpnf/mshnvm im US-Bundesstaat Washington knapp vor einem weiteren Ausbruch. Geologen haben einen Teil der Umgebung des Berges gesperrt. Nach ersten Angaben zufolge wird die Eruption nicht so stark sein wie die am 18. Mai 1980. Dennoch sei es unvorhersehbar, was genau passieren kann, berichtet BBC-Online http://news.bbc.co.uk .

Nur 80 Kilometer von Portland/Oregon entfernt hat der Mount St. Helens bei seinem letzten Ausbruch mehr als eine halbe Mrd. Tonnen Asche in die Atmosphäre geschleudert. 57 Menschen sind beim Ausbruch 1980 gestorben. Portland lag danach unter einer dicken Ascheschicht.

Den Wissenschaftlern hat sich in den vergangenen Tagen ein deutliches Zeichen für eine baldige Eruption geboten: Dampf tritt aus dem Krater aus und Steine werden durch austretende Gase umgedreht. Nach Angaben der Seismologen haben kleinere Erdstöße den Vulkan zu neuem Leben erweckt. Der Mount St. Helens Nationalpark wurde für Besucher vorübergehend gesperrt.
 
 


 

Satelliten überwachen Vulkan-Aktivitäten auf Insel Stromboli
Eutelsat und Alltel installieren Netzwerk für italienische Zivilschutzagentur

 

www.netnet.it

Die italienische Zivilschutzagentur setzt zur Überwachung der sehr starken vulkanischen Aktivitäten auf der mittlerweile evakuierten Insel Stromboli auf Satelliten. Zu diesem Zweck haben der Satellitenbetreiber Eutelsat http://www.eutelsat.de und das italienische Partnerunternehmen Alltel ein Netzwerk mit Satelliten-Terminals aufgebaut. Das Netzwerk soll gewährleisten, dass Mitarbeiter des Zivilschutzes sofort einen Zugriff auf eine ganze Reihe von Kommunikationsverbindungen haben.

Darüber hinaus wird das Netzwerk direkt zur Live-Fernüberwachung der Vulkan-Aktivitäten und von Veränderungen des Meeresspiegels als Teil eines Frühwarnsystems vor möglichen Erdrutschen und Flutwellen eingesetzt. Dafür sendet eine Boje, die rund 100 Meter vor der Inselküste gefestigt und mit Sensoren bestückt ist, laufend aktuelle Daten an ein Satellitenterminal auf der Insel. Von dort werden die Daten via Satellit in die Zivilschutzzentrale in Rom und an andere Büros in Italien übermittelt. Die Terminals wurden bereits für Videokonferenzen und zum Wiederaufbau eines Telefondienstes eingesetzt, da am 5. Januar dieses Jahres das terrestrische Netz auf der Insel durch die vulkanischen Aktivitäten komplett ausgefallen war.

Bei dem Vulkanausbruch handelt es sich um den größten Ausbruch seit 17 Jahren. Lava floß aus einem Krater in etwa 700 Metern Höhe direkt ins Meer. Am 30. Dezember 2002 wurden durch eine starke Explosion rund acht Mio. Kubikmeter Lavagestein vom Vulkan gelöst und stürzten ins Meer. Dort lösten sie eine mehrere Meter hohe Flutwelle aus, die eine Ortschaft komplett verwüstete. Die nur zwölf Quadratkilometer große Insel Stromboli wurde daraufhin evakuiert: Rund 140 Menschen wurden ausgeflogen. Vulkan-Experten gehen davon aus, dass der Ausbruch im Zusammenhang mit der Aktivität des Ätna steht.
 


 

Forscher stellen geologische Uhr neu
Zerfallsgeschwindigkeit von Lutetium um vier Prozent korrigiert
 

Bereits 200 Mio. Jahre nach Entstehung der Erde vor 4.56 Mrd. Jahren muss es erste Kontinente gegeben haben. Zu diesem Schluss kommen Mineralogen der Universität Münster http://www.uni-muenster.de , weil sie die Zerfallsgeschwindigkeit des Elementes Lutetium zum Element Hafnium nach unten korrigiert haben. Wie die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Science" http://www.sciencemag.org schreiben, wich die bisher angenommene Halbwertszeit des Lutetium um mehr als vier Prozent von der neu bestimmten Halbwertszeit ab.
 

Aus der neuen Halbwertszeit ergibt sich, dass die ältesten Minerale der Erde aus Grönland und Australien von Kontinenten stammen, die fast so alt wie die Erde sind. Dies widerspricht nach Ansicht der Münsteraner zumindest teilweise dem bisherigen Kenntnisstand. Danach wurden Erde und Mond vor etwa 4.56 bis 4.0 Mrd. Jahren von Meteoritenschauern bombardiert, die wahrscheinlich jede feste Kruste und frühes Leben zerstört haben. Die ältesten Kontinente der Erde haben das Meteoritenbombardement im frühen Sonnensystem aber offenbar überlebt. Somit könnte bereits zu dieser Zeit einfaches Leben auf der Erde existiert haben.
 

Die Zerfallsgeschwindigkeit natürlich vorkommender radioaktiver Isotope ist in den Geowissenschaften das Maß für die Bestimmung des Alters von Gesteinen. Außer dem Lutetium-Hafnium-Isotopensystem gibt es noch das Uran-Blei-Isotopensystem. Dabei zerfällt das Isotop 238 Uran mit der Zeit zu dem stabilen Isotop 206 Blei, so wie das Isotop 176 Lutetium zum stabilen 176 Hafnium zerfällt. Mit Hilfe der Halbwertszeit und dem Wissen, wie viel Uran oder Blei beziehungsweise Lutetium oder Hafnium in einer Gesteinsprobe vorhanden ist, können Aussagen über die Zeit getroffen werden, die seit seiner Bildung vergangen ist. Jedes Mineral und Gestein enthält deswegen seine eigene innere Uhr, die mit Gesteinsbildung zu ticken beginnt.
 


 

Neues Verfahren ermöglicht präzisere Datierung von Gestein
Elektronische Mikrosonde reduziert Spielraum entscheidend
 

Geologen der University of Massachusetts http://www.umass.edu haben ein neues Verfahren zur Altersbestimmung von Gestein entwickelt. Diese elektronische Mikrosonde soll neben größerer Effizienz, den Zugang zu detaillierteren geologischen Aufzeichnungen ermöglichen. Zusätzlich sollen Proben bis auf ein bis zwei Millionen Jahre genau bestimmbar werden.
 

Der Wissenschaftler Michael Williams erklärte, dass derzeit das Alter einer Gesteinsprobe nur innerhalb von fünf bis zehn Millionen Jahren bestimmbar sei. Die elektronische Mikrosonde kann chemisch Bereiche von einem Tausendstel Millimeter analysieren, ohne dass die Probe wie bisher während dieses Vorganges beschädigt wird. Die neuen Verfahren High-resolution Age Mapping und Microprobe Dating schließen die Analyse von Monazit ein, einem Mineral, das in vielen Gesteinen nur in geringsten Mengen vorkommt und daher in geologischen Studien nur selten berücksichtigt wird.
 

Die Untersuchung der gesamten Lebensspanne eines Musters anstelle der Ermittlung eines Durchschnittswertes ist laut Williams für die Geologie entscheidend. Sie ermöglicht anstatt einer einzelnen Momentaufnahme das Erkennen einer ganzen Reihe von Ereignissen. "Wir wollen nicht nur wissen, wann und wo ein Gestein entstanden ist, sondern auch, wann es vergraben, verformt, erhitzt, geschmolzen und schließlich zur Erdoberfläche aufgestiegen ist. Eurekalert http://www.eurekalert.org/pub_releases/2001-08/uoma-ugt080801.php



 

US-Geologen starten neues Erdbebenüberwachungssystem
250 GPS-Stationen sollen künftig präzise Vorhersagen liefern
 

 Wissenschaftler verschiedener US-amerikanischer Forschungseinrichtungen und der NASA http://www.nasa.gov haben in Südkalifornien ein neues System zur Erdbebenvorhersage offiziell seiner Bestimmung übergeben. Seit den frühen 90er Jahren hatten Forscher des Southern Californian Earthquake Center (SCEC) http://www.scec.org ein Netzwerk von Beobachtungsstationen aufgebaut. Mit der 250. Station ging das sogenannte Southern California Integrated GPS Network (SCIGN) http://www.scign.org jetzt endgültig in Betrieb. Es arbeitet auf der Basis von Satellitendaten des Global Positioning System (GPS) und registriert Verschiebungen und Verformungen des Untergrunds auch im Millimeterbereich zuverlässig.
 

"Südkalifornien hat über 50 Prozent des gesamten Erdbebenrisikos der USA. GPS-Daten werden dabei helfen, dieses Risiko künftig besser einzuschätzen", sagt der SCIGN-Vorsitzende Ken Hudnut von der Behörde US Geological Survey http://www.usgs.gov. In Kalifornien stoßen die Nordamerikanische und die Pazifische Platte aufeinander und sorgen immer wieder für größere und kleinere Beben. Das neue Netzwerk soll künftig rechtzeitig erkennen, wo und wann sich zwischen den einzelnen Erdplatten Spannungen aufbauen, die sich in plötzlichen Erdbeben entladen. Erdbebenprognosen sollen so zeitgenauer und exakter ausfallen und mehr Sicherheit für die kalifornische Bevölkerung garantieren. Bereits jetzt verzeichnet das System monatlich über 50.000 Zugriffe von Wissenschaftlern, Notfallzentren und Behörden. Die Daten sind für jedermann auch im Internet unter www.scign.org einsehbar.
 

Eine Laserstation soll das Southern California Integrated GPS Network künftig mit Messungen unterstützen, die noch 100 bis 1.000 mal exakter sind. Laserstrahlen bewegen sich in einer 600 Meter langen Röhre zwischen den beiden Endpunkten hin und her und ermitteln die zurückgelegte Entfernung. Jedes noch so leichte Erdbeben wird durch winzige Positionsabweichungen signalisiert.
 


 

Geoinformatik-Symposium in Salzburg
Universität Salzburg präsentiert Zukunftsvisionen

Aus Anlass der AGIT (Symposium für Angewandte Geographische Informationsverarbeitung) http://www.agit.at und der AGIT-EXPO (Fachmesse für Geoinformatik) http://www.agit.at/expo , die vom 4. – 6. Juli in Salzburg stattfindet, hat heute, Mittwoch, das Zentrum für Geographische Informationsverarbeitung Salzburg (ZGIS) http://www.zgis.at im Rahmen eines Pressegespräches neue Entwicklungen in der Geoinformatik vorgestellt.

Das ZGIS arbeitet eng mit Wissenschaft und Wirtschaft zusammen. Es entwickelt neue Methoden im Forst-Management, bei Datenbanken für Landesregierungen und der Evaluation innovativer Bildanalyse-Techniken. Gemeinsam mit den Firmen des GIS-Clusters – einem Zusammenschluss von spinoff-Firmen und Wirtschaftspartnern in der Region Salzburg – sollen neue technische und wissenschaftliche Entwicklungen in die Praxis umgesetzt werden. Zum Beispiel soll das Handy zum universellen Reiseführer weiterentwickelt werden.

Geographische Informationssysteme gelten heute in zahlreichen Anwendungsgebieten als wichtige Arbeitswerkzeuge. Sie dienen der Erfassung, Verwaltung, Bearbeitung, Analyse und Visualisierung raumbezogender Daten und ihrer Beziehungen. Geographische Information ist für Dokumentation, Analyse und Planung unserer Umwelt von großer Bedeutung. Sie findet ihre Anwendung zum Beispiel in Umwelt- und Ressourcenschutz, Landschaftsplanung, Vertrieb, Landwirtschaft, Geologie und Geographie.

Das ZGIS besteht seit 1988. Es ist am Institut für Geographische und Angewandte Geoinformatik an der Universität Salzburg als Kompetenzzentrum für GIS angesiedelt. Die Aufgaben des ZGIS bestehen in Aus- und Weiterbildung, F & E, Ausbau internationaler Beziehungen und Organisation von Fachtagungen. Ziel ist die Unterstützung der GIS-Praxis in allen Anwendungsgebieten in enger Kooperation mit der Wirtschaft. Außerdem soll die zukünftige Entwicklung gemeinsam mit internationalen Institutionen vorangetrieben werden


 


Magmakanäle im Erdmantel entdeckt
Wissenschaftler sind geologischem Rekord auf der Spur

Amerikanische Wissenschaftler der University of Rhode Island http://www.uri.edu haben im Erdmantel aufsteigende Magmaklumpen entdeckt, die ein Netzwerk von Magmakanälen bilden können. In solchen Kanälen würde Magma binnen 30.000 Jahren bis zur Erdoberfläche aufsteigen, was nach geologischen Maßstäben als ein atemberaubendes Tempo gilt. Paul Hall und Chris Kincaid sind damit laut Experten einem geologischen Rekord auf der Spur.

Die beiden Wissenschaftler konstruierten ein einfaches Modell, das aus einer durch Zuckersirup gezogenen Plastikfolie bestand. Auf der Folienoberfläche befand sich eine leichte Alkohollösung, aus der sich einzelne Tropfen lösten und im Zuckersirup nach oben stiegen. Die Situation ähnle der in einer so genannten Subduktionszone, erklärte Hall. In einem solchen Gebiet wird eine ozeanische Erdplatte unter eine Kontinentalplatte geschoben.

Die ozeanische Platte wird so zum Abtauchen in den Erdmantel gezwungen und schmilzt dabei teilweise. Das entstehende Magma, hat eine geringere Dichte als das umgebende Mantelmaterial und steigt durch die Kontinentalplatte nach oben. Die als "Feuergürtel" bezeichnete Vulkankette um den Pazifik sei laut Hall ein gutes Beispiel dafür.

Bei dem Modell zeigten sich verschiedene Verhaltensweisen: Je nach Dichte der Lösungen und der Geschwindigkeit der Folie stiegen die Tropfen in gleichmäßigen Abständen langsam an die Oberfläche. Unter bestimmten Bedingungen hinterließen die Tropfen aber Flüssigkeitskanäle, die sich zu einem ganzen Netzwerk verbanden. Nachfolgende Tropfen konnten darin sehr rasch aufwärts fließen.

Ähnliches könnte sich auch im Erdmantel abspielen, glauben die Geowissenschaftler. Solche Netzwerke seien keine starren, sondern dynamische Gebilde, die neue Kanäle bilden, während andere "austrocknen". Daher konnten die aufsteigenden Tropfen nur selten eine durchgehende Expressroute zur Oberfläche nehmen.

Sollten sich in Subduktionszonen tatsächlich ähnliche Netzwerke bilden, käme es deshalb nur gelegentlich zu verheerenden Vulkanausbrüchen durch rasch aufgestiegene Magma. Den Berechnungen von Hall und Kincaid zufolge dürfte dies einmal pro einer Million Jahre der Fall sein.



 
Joerg W. Baur [REGIO-PRESS] 91801237



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Stand der letzten Bearbeitung:
 13.02.2007 03:33:59
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