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Mineralische Ressourcen

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ForschungsPrioritäten

Der Fokus der Gruppe liegt auf der Erkundung verschiedener mariner mineralischer Vorkommen (Manganknollen, Massivsulfide, Eisen-Mangankrusten, Phosphorite) sowie Analysen über deren Ressourcen-Potenzial. Mit Blick auf die Zukunft liegt ein Forschungsschwerpunkt in der Untersuchung möglicher Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus. Die Strategiegruppe versteht sich als „honest broker“ und sieht ihren Beitrag in der unvoreingenommenen Weitergabe von Informationen an alle Beteiligten.

Verbreitung Mariner Mineralischer Rohstoffvorkommen

  • Ressourcenforschung auf regionaler Ebene – Aufstellen von Vorhersagemodellen möglicher mineralischer Vorkommen (predictive mapping)
  • Erstellung geologischer Karten der Tiefsee
  • globale Ressourcenbewertung und Standardisierung von Arbeitsprotokollen unter Berücksichtigung numerischer Modellierungen

Umweltfolgen eines Tiefseebergbaus

  • Umfassende Beurteilung des potenziellen Umwelteinflusses des Tiefseebergbaus
  • Einführung und Kontrolle von Umweltschutzzonen in der Tiefsee (Areas of Particular Environmental Interest)
  • Entwicklung von Standards und Richtlinien für die Umweltbewertung und die Etablierung innovativer Technologien in der Erkundung möglicher Abbaugebiete, bei Pilot-Mining-Tests und möglichen Abbautätigkeiten
  • Entwicklung umweltfreundlicher, abfallfreier „Zero-Waste“-Verarbeitungsverfahren für Manganknollen und Eisen-Mangankrusten
  • Rechtliche Kontrolle und Überwachung der Ressourcen der Tiefsee

Stakeholder-Austausch

  • Beratung von Politik und Wirtschaft
  • Öffentlichkeitsarbeit in den verschiedensten Medien; unter Berücksichtigung gesellschaftlicher Aspekte und Einbeziehung der Gesellschaft in die Thematik des Tiefseebergbaus mit dem Ziel einer unvoreingenommen Information aller Beteiligten (honest broker).
  • Vergleichende Beurteilung der Umweltfolgen des Tiefseebergbaus sowie anderer metallgewinnender Prozesse, wie Landbergbau und Recycling.

Projekte

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Mitglieder

Dr. Christian Müller (Koleiter)

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Forschungsinteressen:

  • Exploration mariner mineralischer Rohstoffvorkommen
  • Umweltauswirkungen eines zukünftigen Tiefseebergbaus
  • Geologischer Aufbau und Energierohstoffpotenziale der Kontinentränder
  • Marine seismische Messverfahren und Methodenentwicklung
  • Geologische Potenziale der CO2-Speicherung
Dr. Christian Müller leitet seit 2017 den Fachbereich „Marine Rohstofferkundung“ an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover. Nach seiner Promotion im Fach Geophysik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel wechselte er zur BGR und forschte dort zunächst zu Gashydraten und zum strukturgeologischen Aufbau aktiver und passiver Kontinentränder. Danach befasste er sich mehrere Jahre mit den geologischen Potenzialen zur CO2-Speicherung in Deutschland. Aktuell stehen das Vorkommen und die Nutzung mariner mineralische Rohstoffe (Manganknollen und polymetallische Sulfide) sowie marine strukturgeologische und geophysikalische Untersuchungen in der Nord- und Ostsee und im Nordatlantik im Fokus seiner Arbeiten.

Prof. Dr. Andrea Koschinsky-Fritsche (Koleiterin)

Jacobs University Bremen

Forschungsinteressen: 

  • (bio-)geochemischer Kreislauf von Spurenmetallen im Meerwasser
  • Entstehung und Ressourcenpotenzial mariner mineralische Lagerstätten
  • Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus
  • „solid-solution reactions“
  • Geo-Bio-Schnittstellen in marinen Systemen
Andrea Koschinsky ist Professorin für Geowissenschaften an der Jacobs University Bremen und Mitglied des Forschungszentrums MARUM, der DFG-Senatskommission für Erdsystemforschung, des Beirats der DeepSea Mining Alliance und Co-Vorsitzende der KDM Strategiegruppe Marine Mineralische Rohstoffe. Ihr Hauptforschungsinteresse gilt der Umweltgeochemie, insbesondere der Analyse, chemischen Speziierung und (bio-)geochemischen Zyklen von Spurenmetallen in Meerwasser, Mischkristallreaktionen, Metall-Biota-Wechselwirkungen und den Eigenschaften und dem Verhalten hydrothermaler Flüssigkeiten. Im Bereich der Tiefseebergbauforschung beschäftigt sie sich mit der chemischen Zusammensetzung, Entstehung und dem Ressourcenpotenzial mariner mineralischer Lagerstätten sowie den mit ihrer Ausbeutung verbundenen Umweltauswirkungen.

Dr. Christian Borowski

Max Planck Institute for Marine Microbiology

Forschungsinteressen:

  • Ökologie von Tiefsee-Hydrothermalquellen und Kohlenwasserstoffquellen
  • Genetische Konnektivität von wirbellosen Tiefseetieren und ihren bakteriellen Symbionten
  • Phylogenie und Funktion von Tier-Bakterien-Symbiosen
  • Auswirkungen des Tiefseebergbaus auf benthische Gemeinschaften
Christian Borowski begann als Doktorand an der Univ. Hamburg im Rahmen des bahnbrechenden In-situ-Experiments DISCOL, das die Auswirkungen des Tiefseebergbaus auf benthische Gemeinschaften untersuchte. Diese Arbeit setzte er als Postdoc im Nachfolgeprogramm ATESEPP am Alfred-Wegener-Institut für Meeres- und Polarforschung fort. Spätere Arbeiten umfassten die Erforschung chemosynthetischer hydrothermaler Schlotsymbiosen und der Dynamik der mikrobiellen Methanbildung und -degradation in organisch-reichen Kontinentalrandsedimenten. Seine aktuelle Arbeit am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie beschäftigt sich mit chemosynthetischen Symbiosen an Tiefseequellen und -quellen, mit Schwerpunkt auf der Nutzung von Nahrungsressourcen durch symbiotische Bakterien, den phylogenetischen Beziehungen von Wirten und Symbionten sowie der genetischen Konnektivität zwischen geografisch getrennten symbiotische Populationen auf dem Mittelatlantischen Rücken.

Dr. Philipp Brandl

GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Forschungsinteressen:

  • Kritische Metalle in magmatisch-hydrothermalen Systemen
  • Zeitliche Entwicklung magmatischer Systeme
  • Geodynamische Kontrollen für Georessourcen
  • Geologie und Erkundung des Meeresbodens
  • Ozeanischer Vulkanismus
Dr. Philipp A. Brandl ist ausgebildeter magmatischer Petrologe und Geochemiker mit vielfältigen Forschungsinteressen, die von der Vulkanologie und der Evolution magmatischer Systeme bis hin zur Geodynamik und Erzlagerstättenforschung reichen. Seine Forschung konzentriert sich auf kritische Metalle und Halbmetalle in submarinen magmatisch-hydrothermalen Systemen. Die in seiner Forschung verwendeten Methoden umfassen Petrologie, geochemische und raumbezogene Analysen sowie Modellierung. Er promovierte an der FAU Erlangen-Nürnberg und verbrachte zwei Jahre als Postdoktorand der Alexander von Humboldt-Stiftung an der renommierten Australian National University in Canberra, bevor er seine aktuelle Position als Forscher in der Marine Mineral Resources Group an der GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Dr. Sebastian Fuchs

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Forschungsinteressen: 

  • Bildung von hydrothermalen Erzlagerstätten im Meer und an Land
  • Geochemie und Mineralogie von Erzlagerstätten
  • Mobilität und Verteilung von Metallen in hydrothermalen Systemen
  • Lagerstättenmodellierung – und evaluierung
  • Mikro- und Nanoanalytik zur Erforschung von mineralischen Rohstoffen
Sebastian Fuchs ist Geochemiker, Mineraloge & Explorationsgeologe für Erzlagerstätten und stellvertretender Leiter des Arbeitsbereichs „Marine Geologie / Exploration“ an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Sein Arbeitsschwerpunkt liegt in der lagerstättenkundlichen Betreuung der deutschen Explorationslizenz für Massivsulfidvorkommen im Indischen Ozean (INDEX), als auch in der Erforschung und Bewertung von Erzlagerstätten in Südamerika und Südafrika zur Rohstoffsicherung an Hochtechnologie-, Edel- und Buntmetallen. Seine Forschung konzentriert sich auf die Bildung und Alteration von Erzlagerstätten, den hydrothermalen Transport und Anreicherung von Metallen, Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen, der Modellierung von Lagerstättenprozessen- und Ressourcen.
Sebastian hat Mineralogie/Geologie an der Universität Leipzig und „Economic Geology“ (Lagerstättenkunde) an der University of the Free State, Südafrika studiert. Er promovierte 2015 an der McGill University im Bereich hydrothermale Geochemie/ Lagerstätten. Sebastian war außerdem als Explorations/ Minengeologe für Bergbauunternehmen tätig.

Dr. Matthias Haeckel

GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Forschungsinteressen:
  • Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus
  • Kalte Quellen und Gashydratsysteme
  • CO2-Speicherung unter dem Meeresboden
  • Mariner Kohlenstoffkreislauf
Matthias Haeckel ist mariner Biogeochemiker am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Er studierte Chemie und promovierte im Jahr 2000 in Geologie/ Paläontologie an der CAU Kiel. In seiner Forschung kombiniert er Feldforschung auf See mit numerischer Modellierung und Hochdruckexperimenten, um frühe diagenetische Prozesse und deren Veränderung durch die anthropogene Nutzung des Ozeans – z.B. Methanhydrat sowie Öl- und Gasförderung, CO2-Speicherung, Tiefseebergbau – unter dem Meeresboden zu verschränken und zu quantifizieren. Seit 2015 koordiniert er das große europäische Verbundprojekt MiningImpact zu den Umweltrisiken und -auswirkungen des Tiefseebergbaus.

Dr. Luise Heinrich

Jacobs University Bremen and GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Forschungsinteressen: 

  • Interdisziplinäre Umweltfolgenforschung
  •  Nachhaltigkeits-wissenschaften
  • Beitrag des Tiefseebergbaus zur nachhaltigen Entwicklung
  • Vergleich der Umweltfolgen von Land- und Tiefseebergbau
  • Quantifizierung und Regulierung von Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit dem Tiefseebergbau
Luise Heinrich hat sich auf Umwelt- und Nachhaltigkeitswissenschaften spezialisiert. Nach ihrem B.Sc. in „Integrated Environmental Studies“, ihrem M.Sc. in „Environmental Studies and Sustainability Science“ und ihrer Promotion in „Geoscience“ arbeitet sie nun als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Jacobs University Bremen und am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, wo sie u.a. das Projekt JPI-Oceans MiningImpact koordiniert. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Tiefseebergbau, insbesondere auf der Quantifizierung und Regulierung von Treibhausgasemissionen, die bei der Ausbeutung von marinen mineralischen Ressourcen entstehen, dem potenziellen Beitrag des Tiefseebergbaus zu einer nachhaltigen Entwicklung sowie der vergleichenden Bewertung der Auswirkungen Land- und Tiefseebergbaus.

Dr. Manuel Keith

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern

Forschungsinteressen:

  • Mineralogie und Geochemie von Massivsulfiden
  • Anreicherung kritischer Metalle durch hydrothermale Prozesse
  • Metallquellen für hydrothermale Fluide in der ozeanischen Kruste
  • Entwicklung von marinen Sulfidlagerstätten durch Raum und Zeit
  • Kritische Metalle auf der Mikro- und Nanoebene
Manuel Keith ist Geochemiker und Lagerstättenkundler am GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg. Seine Forschung konzentriert sich auf die Interaktion von magmatischen und hydrothermalen Systemen und die daraus resultierenden Folgen für die Anreicherung von kritischen Metallen in mineralischen Lagerstätten der Erdkruste. Diese Fragestellungen werden vor allem durch mineralogische und geochemische Untersuchungen bearbeitet, wobei insbesondere die Mikroanalytik und Isotopengeochemie eine zentrale Rolle spielen.

Manuel Keith hat an der FAU promoviert bevor er als Postdoktorand an der University of Leicester in Großbritannien und anschließend als wissenschaftlicher Assistent in der Angewandten Geochemie an der TU Berlin tätig war. Seit Juni 2021 leitet er eine FAU-Nachwuchsforschergruppe, die sich mit der Anreicherung kritischer Metalle in der Erdkruste beschäftigt.

Dr. Terue C. Kihara

INES Integrated Environmental Solutions UG c/o Senckenberg am Meer – DZMB

Forschungsinteressen:

  • Meio-, Makro- und Megafauna hydrothermaler Systeme
  • Taxonomie und Systematik benthischer Copepoden
  • DNA-Barcoding und NGS – Next Generation Sequencing
  • CLSM – Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie
Ich begann meine Karriere an der Universität São Paulo mit der Erforschung der Taxonomie und Systematik von Copepoda für meine Doktorarbeit. Mehrere Jahre arbeitete ich mit integrativer Taxonomie von Krebstieren, wobei ich klassische Morphologie, konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie/ Rasterelektronenmikroskopie-Bildgebungsverfahren und genetische Methoden kombinierte. Während dieser Zeit war ich auch an verschiedenen Forschungsprojekten zur Biodiversität der Meio-, Makro- und Megafauna beteiligt. Derzeit bin ich wissenschaftlicher Mitarbeiter bei INES Integrated Environmental Solutions UG c/o Senckenberg am Meer – DZMB und meine Forschungsinteressen konzentrieren sich auf die Untersuchung der Fauna, die mit polymetallischen Sulfiden der hydrothermalen Quellen des Indischen Ozeans assoziiert ist, um die benthischen Gemeinschaften entlang des Zentral- und Südostens zu charakterisieren Indian Ridge, insb. in Bezug auf Artenvielfalt und Verbreitung wie auch um die Faktoren zu erkennen, die die Vielfalt in diesen Gebieten kontrollieren und erhalten.

Dr. Charlotte Kleint

MARUM Zentrum für marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen & Jacobs University Bremen

Forschungsinteressen: 

  • Geochemische Fluidzusammensetzung von Flach- und Tiefsee-Hydrothermal-quellsystemen
  • Stabilisierung und Transport von hydrothermal gewonnenen Metallen in der Wassersäule
  • Spurenmetallflüsse im Ozean
  • Organische und anorganische Komplexbildung von Spurenmetallen

Dr. Thomas Kuhn

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Forschungsinteressen:

  • Mineralogie und Geochemie von marinen mineralischen Rohstoffen
  • Bewertung des Ressourcenpotenzials der Vorkommen
  • Aufbereitung und Metallurgie der Erze
  • Entwicklung von Bohr- und Abbautechnologien
Dr. Thomas Kuhn ist der Leiter des Projektes „Exploration mariner Sulfidvorkommen im Lizenzgebiet im Indischen Ozean (INDEX)“ an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover. Nach seiner Promotion in mariner Geologie an der Freien Universität Berlin arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Bergakademie Freiberg und am GEOMAR Kiel, bevor er 2010 an die BGR wechselte. Dort beschäftigte er sich zunächst mit der geologischen Exploration von Manganknollen in der Clarion-Clipperton-Zone im Nordost-Pazifik bis hin zur Lagerstättenbewertung im deutschen Lizenzgebiet. Neben den geologischen Arbeiten spielte dabei auch die Aufbereitung und Extraktion der Metalle aus den marinen Rohstoffen eine wichtige Rolle. Nach seinem Wechsel in das INDEX-Projekt interessiert er sich, neben den Managementaufgaben im Projekt, für die 3-dimensionale Ausbreitung und das Ressourcenpotenzial der Sulfidvorkommen am und im Meeresboden.

Dr. Sven Petersen

GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Forschungsinteressen:

  • Bildung und Entwicklung mariner mineralischer Lagerstätten
  • globale Bewertungen des marinen Ressourcenpotenzials
  • Mineralogie und Geochemie von Massivsulfiden am Meeresboden
  • Entwicklung von Explorationstechnologien
Sven Petersen promovierte im Jahr 2000 an der Universität Freiberg, nachdem er mehrere Jahre in Deutschland und Kanada an hydrothermalen Systemen am Meeresboden gearbeitet hatte. Er blieb bis 2004 in Freiberg, bevor er zum GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel wechselte. Seine Forschung konzentriert sich auf das Verständnis der Prozesse, die hydrothermale Systeme am Meeresboden mit der Zeit bilden und verändern. Er verbrachte über 36 Monate auf See, um alle Ozeanbecken zu erforschen. Wesentliche Ziele seiner Forschung sind das Verständnis der Evolution und der chemischen und mineralogischen Variabilität sowie des Ressourcenpotenzials von submarinen Massivsulfiden und anderen marinen mineralischen Lagerstätten. Zur Suche und Bewertung dieser Mineralvorkommen setzt er mobile Bohrtechniken und verschiedene geophysikalische Methoden sowie autonome Unterwasserfahrzeuge ein.

Prof. Dr. Sylvia Sander

GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel

Forschungsinteressen: 

  • Spurenmetall-Speziation in und um marine mineralische Ressourcen
  • Biogeochemie von hydrothermalen Quellen und Plume
  • Bioverfügbarkeit von Metallen
  • Anthropogene Metallkontamination
Sylvia Sander ist Helmholtz Distinguished Professor for Marine Mineral Resources am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel mit einer gemeinsamen Berufung an die Christian-Albrechts-Universität Kiel. Ihr Forschungsinteresse gilt der Speziation und Toxizität von Spurenmetallen im marinen Ökosystem, insbesondere in und um hydrothermale Quellen. Bevor sie 2017 als Sektionsleiterin des Marine Environmental Studies Laboratory in Monaco zur Internationalen Atombehörde (IAEA) kam, war sie als Research Associate Professorin und Direktorin des NIWA/Research Center for Oceanography an der University Otago/Neuseeland tätig. Sie hat ihr Studium an der Technischen Universität Kaiserslautern abgeschlossen.

Dr. Ulrich Schwarz-Schampera

Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe | z.Zt. International Seabed Authority

Dr. Rebecca Zitoun

GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Forschungsinteressen: 

  • Biogeochemie von Spurenmetallen
  • Chemische und physikalsche Speziation von Spurenmetallen
  • Hydrothermale Biogeochemie
  • Bioverfügbarkeit von Metallen
  • Ökotoxikologie/anthropogene Metalkontamination
  • Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus
  • Marine Kapazitäten Entwicklung/Ozean-Kompetenz/ Nachhaltige Entwicklung
Rebecca Zitoun ist Postdoktorandin in der Marinen Mineralischen Rohstoffe Gruppe am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Sie studierte Geo- und Meereswissenschaften und promovierte im Jahr 2019 in mariner Biogeochemie an der Universität von Otago (Neuseeland). Ihr Forschungsinteresse gilt der Speziation und Toxizität von Spurenmetallen in marinen Ökosystemen, der Metall-Biota-Wechselwirkung, und der Biogeochemie von Metallen in und um hydrothermalen Quellen. Darüber hinaus beschaeftigt Sie sich mit der Entwicklung von Meereswissenschaftlichen Kapazitäten in Entwicklungsländern, sowie Wissenschaftlischer Kommunikation, Öffentlichkeitsarbeit, und Ozeanischer Bildung im Rahmen Ihrer Position als aktives Mitglied der Early Career Ocean Professionals (ECOPs) der UN Ocean Decade und als Junger Botschafter des European Marine Boards.
Ehemalige Mitglieder mit Beraterfunktion

Prof. Dr. Peter Halbach

Prof. Dr. Mark Hannington

Dr. James Hein

Dr. Hermann Kudrass

Dr. Karsten Haase