Isotopengeochemie und Geochronologie in Freiberg

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Auch Isotopenverhältnisse geben Hinweise, wo Menschen und Tiere gelebt haben. Die meisten Elemente treten in Form von verschiedenen Isotopen auf, welche eine unterschiedliche Atommasse aufweisen, da jedes Isotop eine charakteristische Anzahl von Neutronen einbaut. Die Atommasse eines Isotops, also die Summe aus Protonen und Neutronen, werden als hochgestellte Zahl vor dem Element angegeben (z.B. sind 13C und 12C die häufigsten Isotope des Elementes Kohlenstoff). In der Isotopengeochemie werden Isotopenverhältnisse als „fingerprint-Methode“ genutzt, da sie Auskunft zur Herkunfts- und/oder Bildungsbedingungen des zu untersuchenden Materials liefern. Die Strontium-Isotopie, also das Verhältnis von 87Sr/86Sr, dient als geographisches Spurensignal (tracer), da dieses Verhältnis in verschiedenen geographischen Regionen oft unterschiedlich ist und bereits sehr geringe Unterschiede in den 87Sr/86Sr-Verhältnissen analytisch bestimmt werden können. Zum Beispiel unterscheidet sich die Strontium-Isotopie des Bodens und des Grundwassers der Regionen des Erzgebirges sehr stark von denen um Berlin. Das Strontium im Boden stammt ursprünglich aus den darunter liegenden Gesteinen, wobei die Strontium-Isotopie des Bodens dann identisch ist mit der des Gesteins. Das Grundwasser wiederum nimmt das Strontium aus dem Boden auf. Wenn sich Menschen lokal ernähren, also nur das Getreide aus der eigenen Region essen, baut ihr Körper (insbesondere die Knochen und Zähne) dieses Strontium aus dem Grundwasser ein, so dass die Strontium-Isotopie dieser Menschen identisch mit der des Bodens bzw. Grundwassers ist. Folglich besitzen Knochen und Zähne eines „Erzgebirglers“ eine deutlich andere Strontium-Isotopie als die eines „Berliners“. Voraussetzung dafür ist jedoch eine Ernährung aus lokalen Quellen (insbesondere Getreide und Gemüse, die am meisten Strontium enthalten), was für das Mittelalter angenommen werden kann. Mit Hilfe der Strontium-Isotopie können also „Einwanderer“ identifiziert werden, die deutlich andere 87Sr/86Sr-Verhältnisse aufweisen, als die Mehrheit der ansässigen Bevölkerung. Außerdem kann auch Migration nachgewiesen werden, wenn z.B. ein Mensch seine Kindheit im Erzgebirge verbracht hat und später nach Berlin eingewandert ist. Die Zähne der Menschen bewahren die ursprüngliche Isotopie am besten und sind am wenigsten anfällig gegenüber späteren Veränderungen (z.B. während einer langen Lagerung in einem veränderten Boden oder durch Kontamination mit anderem Material). Unter Leitung von Prof. Marion Tichomirowa (Technische Universität Freiberg) werden daher im Freiberger Isotopenlabor* Sr-Isotopenuntersuchungen durchgeführt, um mehr zu erfahren, woher die ersten Berliner gekommen sein könnten. Um diese Frage zu klären, ist die Kombination verschiedenster Methoden (z.B. archäologische Quellen, historische Quellen, genetische Analysen, Isotopenanalysen) besonders wichtig.

 

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Prof. Dr. Marion Tichomirowa

Labor für Isotopengeochemie und Geochronologie

Institut für Mineralogie, Brennhausgasse 14

Tel: 03731-393528

email: tichomir@mineral.tu-freiberg.de

 

 

 

 

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