Unsere Laboratorien sind Teil eines regionalen Netzwerks von geowissenschaftlichen Laborinfrastrukturen (LI).
LI@Geo.X, ein Suchportal, das vom regionalen Forschungsnetzwerk Geo.X betrieben wird, enthält Informationen über die Laborinfrastrukturen der Partnerinstitutionen des Netzwerks, die Forschende bei der Planung und Durchführung von Forschungsprojekten unterstützen.
Labore
Sedimentologie
Ziel:
- Untersuchung von Transport und Akkumulationsprozessen von Sedimenten unter Permafrosteinfluss
- Klassifizierung von Sedimentsequenzen im Allgemeinen
Parameter:
- Beschreibung von Sedimentstruktur
- Korngrößenverteilung
- Massenspezifische magnetische Suszeptibilität
Labor Equipment:
- Probenaufbereitung Trocknen (Gefriertrockner, Trockenöfen), Zerkleinern (Planetenmühle), Trennung (Rotations-Kegelprobenteiler, Plattformschüttler, Überkopfschüttler)
- Mineraltrennung: Zentrifugen (Heraeus Multifuge 3s, Heraeus Cryofuge 8500i, Heraeus Megafuge 40)
- Korngrößenanalysen: Trocken- und Nassabsiebung (Vibrationssiebmaschinen, Sonic Sifter), Laser-Korngrößenmessgerät (Malvern Mastersizer 3000)
- Magnetische Suszeptibilität (MS2B Sensor, Bartington Instruments)
Kohlenstoff / Stickstoff
Ziel:
- Charakterisierung der Vulnerabilität von Kohlenstoff und Stickstoff im tauenden Permafrost
- Quantifizierung von Kohlenstoff und Stickstoff und Rekonstruktion der Paläoumweltbedingungen
Parameter und Geräte:
- Gesamtkohlenstoff (soliTOC Cube, Elementar Analysesysteme)
- Gesamtstickstoff (rapid Max N exceed, Elementar Analysesysteme)
- Gesamtquecksilber (DMA-80 evo, MLS-MWS)
- Lipid-Biomarker (z. B. Alkane, Fettsäuren, Alkohole) unter Verwendung eines beschleunigten Lösungsmittelextraktors (ASE 350, Dionex), eines Mitteldruck-Flüssigkeitschromatographen (MPLC, Köhnen-Willsch Chromatographie) sowie eines GC-MS (TRACE 1310 + ISQ 7000, ThermoFischer)
- Gasproduktion nach der Inkubation (Inkubatoren: RUMED P0530-00 und GC: Shimadzu Nexis GC-2030)
Leitung
Technische MitarbeiterInnen
Alena Kalitzki
Jonas Kaltschmidt
Zeynep Ibrahim (Auszubildende)
Kian Langer (Auszubildender)
Hydrochemie
Ziel:
- Chemische Wasseranalysen von Oberflächen- und Grundwasser, Porenwasser, Meerwasser, Schnee- und Eisproben, sowie von Wasserauszügen
- Hydrochemische Charakterisierung von Permafrostregionen
Parameter:
- elektrische Leitfähigkeit, Alkalinität, pH-Wert
- gelöste Ionen, gelöster Kohlenstoff, gelöster Stickstoff
Labor Equipment:
- ICP-OES Optima 8300 DV (Perkin Elmer): Bestimmung von Kationen in diversen wässrigen Medien
- Ionen-Chromatograph ICS 2100 (Dionex/Thermo Fisher Scientific GmbH) Bestimmung anorganischer Anionen in diversen wässrigen Medien mit Leitfähigkeitsdetektion.
- TOC-VCPH (Shimadzu) Bestimmung von TC, DC,TIC, DIC, TOC, DOC (NPOC) TN/TDN in diversen wässrigen Medien.
- Automatisches Titriersystem „794 Basic Titrino“ (Metrohm) zur Bestimmung der Alkalinität/Hydrogencarbonatkonzentration über potentiometrische pH-Wert Messung.
- Labor -Roboter "Seal Analytics" manuell oder automatisch, zur Bestimmung von pH-Wert und elektrischer Leitfähigkeit in diversen wässrigen Medien.
- Standard-Labor-Equipment: MQ-Anlage (Millipore Advantage A10) zur Produktion von Reinstwasser, Trockenschrank, Analysenwaagen, Präzisionswaage, Abzugsanlage
Bodenphysik
Ziel:
- Kalibrierung, Prüfung und Qualitätskontrolle von Meteorologischen- und bodenphysikalischen Sensoren unter polaren Umweltbedingungen für Langzeit-Beobachtungen
- experimentale Verknüpfung zwischen Feldbeobachtungen und numerischer Modellierung; Testen und Entschlüsseln komplexer physikalischer Prozesse
Parameter:
- bodenphysische und thermische Eigenschaften von ungestörten und künstlichen Proben (z.B. Porosität, thermische und hydraulische Leitfähigkeit)
Labor Equipment:
- Klimakammer (1000 Liter, Temperaturbereich: -72 bis +180 °C, Feuchtebereich: 10 bis 98 % r.F.)
- Trockenschrank (260 Liter, Temperaturbereich: ca. +30 bis +300 °C)
- div. Sensoren (Temperatur, Bodenfeuchte, Bödenwärmefluss, elektrische Leitfähigkeit, usw.) für experimentelle Versuchsaufbauten
- elektronische Werkstatt zur Herstellung und dem Betrieb verschiedenster Messsysteme
Fernerkundung
Ziel:
- Quantifizierung der Permafrostbodenbedeckung, der Veränderung der Bodenbedeckung und der Trends durch bodengestützte, luftgestützte und satellitengestützte Fernerkundung
- Erkennung, Kartierung und Charakterisierung von Thermokarst, Thermoerosion, Küstenerosion und anderen Störungen in Permafrostgebieten
- Kartierung periglazialer Geomorphologie, Veränderungen der Landoberfläche und Oberflächendeformation
- Weiterentwicklung der Anwendung von Machine Learning und Deep Learning für Fernerkundungsanwendungen in Permafrostgebieten
- Fernerkundung der arktischen Ozeanfärbung
- Upscaling von Feldmessungen in Permafrostgebieten mit Fernerkundung
- Generierung von Permafrost-Fernerkundungsdatensätzen, die für die Modellparametrisierung und -validierung geeignet sind
- Bereitstellung von geospatialen Permafrost-Datensätzen über entsprechende Datenportale
Plattformen und Sensoren:
- Satellitendaten: meist optisch und mit hoher bis mittlerer räumlicher Auflösung
- Luftgestützte Daten: optische Kameras und LiDAR
- Bodengestützte Daten: LiDAR und dGPS
Equipment:
- Leica Multistation MS50
- Leica VIVA DGPS
- Greenvalley LiDAR Backpack
- DJI Phantom Pro MS4
- Leica Digital Nivellier
- Sphereoptics field spectrometer
- Calitoo sun photometer
- Trios RAMSES spectroradiometer
- Garmin handheld GPS
- NVIDIA DGX GPU Workstation
- Multiple workstations
- Modular Aerial Camera System (MACS) with RGB, NIR, an TIR sensors (operated onboard AWI Polar planes)
- Riegl-XXXXXX topobathymetric airborne LiDAR
Software:
- ENVI, CATALYST
- QGIS, ArcGIS Pro
- MaPublisher, Golden Surfer, GlobalMapper
- DLR MACS Box
- Pix4D, AgiSoft Metashape
- Google Earth Engine
- CKAN, TerriaMap