Geochemie der Erdoberfläche
Die Gruppe Geochemie der Erdoberfläche von Derek Vance untersucht vergangene chemische Bedingungen auf der Erde, welche in Sedimenten und Gesteinen aufgezeichnet sind.
Ziel ist es, die zeitliche Entwicklung der Bedingungen zu rekonstruieren. Erforscht werden zudem die wichtigsten Aspekte von chemischen Zyklen auf der modernen Erde, und zwar durch das Studium der Chemie von Böden, Flüssen, Seen und Ozeanen. Folgende Themen stehen dabei im Zentrum. Neben den globalen geochemischen Zyklen an der Erdoberfläche wie diejenigen von Kohlenstoff und Sauerstoff und den Ursachen von bedeutenden Veränderungen in der Chemie der Ozeane durch die Zeit, einschliesslich von Variationen im gelöstem Sauerstoff stehen die Themen der Wechselwirkungen zwischen diesen geochemischen Zyklen und dem Erdklima sowie die Rückkoppelung zwischen der Oberflächenbedingung der Erde und deren Biosphäre im Zentrum der Betrachtungen.
Geochemie beginnt im Feld und im Verlauf des letzten Jahrzehnts hat die Gruppe Boden-, Fluss und Meerwasserproben aus der ganzen Welt gesammelt. Dabei wurden Bodenproben in der Schweiz, den USA und in Grossbritannien entnommen. Gearbeitet wurde an grossen Fluss-Systemen wie dem Amazonas in Brasilien, dem Ganges-Brahmaputra in Indien und Bangladesch, dem Yangtze in China, dem Nil im Sudan und in Ägypten sowie an abgelegenen arktischen Flüssenin Nordschweden. Die Gruppe beteiligt sich an grossen internationalen Ozeanexpeditionen, auf denen Meerwasserproben aus entlegenen Teilen des Pazifik, vom Indischen Ozean, vom Atlantik sowie vom Südlichen Ozean rund um die Antarktis genommen werden. Vervollständigt wird die Feldarbeit mit Expeditionen an Land, um Sedimentgesteine zu untersuchen – in Italien, Libyen, Südafrika, Australien und den USA. Diese Gesteine sind unsere Archive vergangener chemischer Prozesse auf der Erde.
Eines der wichtigsten Werkzeuge der Gruppe von Derek Vance ist die Isotopengeochemie. Neben den chemischen und isotopischen Analysen von Böden, Wasser und Gesteinen verwendet die Gruppe eine Vielzahl von experimentellen Ansätzen, um die Messresultate zu verstehen. Die Felddaten sowie die Erkenntnisse aus Experimenten werden verwendet, um quantitative Modelle der Erdoberfläche zu entwickeln.