Geochemische und Isotopen-geochemische Untersuchungen an tertiären Vulkaniten der Hocheifel - Ein Beitrag zur Identifizierung der Mantelquellen von Rift-bezogenen Vulkaniten

Die tertiären Alkaliolivinbasalte der Hocheifel sind die ältesten Vorkommen intrakontinentaler Riftzonenbasalte innerhalb des Mitteleuropäischen Vulkangebietes. Haupt-, Spuren- und Seltene Erd Elemente, sowie Nd-, Sr- und Pb- Isotope wurden an hauptsächlich primitiven Gesteinen (Nephelinite und Basanite) bestimmt. Basierend auf den Variationen zwischen kompatiblen und inkompatiblen Elementen und der Magnesiumzahl können zwei Gesteinsgruppen unterschieden werden: Primäre Gesteine mit Mg# > 65, SiO2 < 45 Gew.% und hohen Cr - und Ni Gehalten, sowie entwickelte Gesteine mit Mg# 45 Gew.%. Die Cr- und Ni- Gehalte der primitivsten Vertreter der entwickelten Gesteine liegen allerdings im Bereich für primitive undifferenzierte Proben (Cr 450 ppm, Ni 250 ppm). Die Konzentrationen der Seltenen Erd Elemente liegen zwischen 100 -- 300 -- fach chondritisch bei den LSEE und bei ca. 10 - fach chondritisch für die SEEE. Die primären Gesteine stammen aus einer metasomatisch überprägten asthenosphärischen Mantelquelle. Negative Anomalien von Rb und K in auf den primitiven Mantel normierten Diagrammen, sowie die Lage der Probenpunkte in Rb/K gegen K und K/La gegen La Diagrammen deuten auf Amphibol als der OH-haltigen Mantelphase hin. Verhältnisse inkompatibler Spurenelemente (La/Nb, Ba/Nb, Zr/Nb, Rb/Nb, K/Nb) legen die Existenz einer HIMU - Mantelquelle und einer EM 1 - Mantelquelle insbesondere bei den entwickelten Gesteinen hin. Modellrechnungen zur Mantelzusammensetzung für die primären Gesteine zeigen, dass drei Gruppen primärer Magmen unterschieden werden können, die aus unterschiedlich zusammengesetztem Mantel mit Spinell, Granat, Amphibol und Apatit neben Olivin, Klino- und Orthopyroxen mit Aufschmelzungsgraden zwischen 2 und 8 % entstanden sind. Die modellierten Konzentrationen der Spurenelemente in der Mantelquelle sind vergleichbar mit denen publizierter Mantelperidotit - Analysen. Durch das gleichzeitige Auftreten von Granat und Spinell und das Auftreten von Amphibol kann die Bildungstiefe der Magmen auf 60 bis 75 km (20 bis 25 kbar) eingegrenzt werden. Die Analyse initialer Nd (e Nd: +7 - +4), Sr (87Sr/86Sr: 0.7031-0.7035) und Pb (206Pb/204Pb: 19.3-19.8, 207Pb/204Pb: 15.54-15.63; 208Pb/204Pb: 39.0-39.6) Isotopien ergibt für die primären Gesteine eine Zusammensetzung zwischen Plume- (HIMU-/DM/MORB - Komponente) und angereicherter Mantelquelle (EM 1). Die Isotopie der entwickelten Probengruppe zeigt abweichende Ergebnisse mit e Nd: -1, (87Sr/86Sr: 0.7046). Die Pb-Isotopie zeigt zum einen unradiogenere 207Pb/204Pb-Verhältnisse (207Pb/204Pb: 15.25), zum anderen radiogenere Verhältnisse (207Pb/204Pb: 15.68). Dieses wird durch Kontamination mit unterschiedlich zusammengesetzter unterer kontinentaler Kruste erklärt. Die Genese der Alkaliolivinbasalte der Hocheifel wird aufgrund ihrer geochemischen und isotopengeochemischen Merkmale als Folge des Aufstieges eines Mantelplumes und damit zusammenhängender Lithosphärenausdünnung durch thermo-mechanische Erosion gedeutet. Zunächst werden die entwickelten Magmen mit der stärkeren Lithosphärensignatur und den Merkmalen aus der Kontamination durch die untere kontinentale Kruste (AFC-Prozesse in Magmenkammern der unteren Kruste) gefördert, im Laufe der Zeit nimmt der Asthenosphären-Beitrag durch den aufsteigenden Plume an den Magmen zu und die primären Proben werden gefördert. Diese können durch die bereits existierenden Förderwege schnell aufsteigen, und so ihre primären Merkmale erhalten

Sekundäre Prozesse in Bergbauhalden und Aufbereitungsabgängen - Steuerung von Stoffmobilität und Krustenbildung

Aufbereitungsabgänge aus dem Abbau sulfidischer Erze verursachen diverse Umweltprobleme, wie Sauerwasserbildung und Staubemissionen. Diesen Gefahren kann durch Unterstützung der Krustenbildung entgegengesteuert werden. Krusten stellen passive in-situ Behandlungsmethoden dar. Sie können den Austrag von Schwermetallen nachhaltig reduzieren. Stoffmobilitäts- und Krustenbildungsprozesse sind materialabhängig und klimatisch gesteuert. In dieser Arbeit wurden ihre steuernden Parameter untersucht. Von wesentlicher Bedeutung ist der Wasserhaushalt in einer Halde. Bei hoher Durchlässigkeit der Aufbereitungsabgänge und starken Niederschlägen ist der Flüssigkeitstransport abwärts gerichtet und es kann zur Ausschwemmung von Schadstoffen mit dem Sickerwasser kommen. Bei verdunstungsbetonten Bedingungen findet jedoch vornehmlich ein kapillarer Aufstieg von Lösungen statt, die im Oberflächenbereich der Halden verdunsten und sekundäre Phasen abscheiden. Zur Untersuchung der stattfindenden Prozesse wurde der Internbau von zwei 40 Jahre alten Halden im Freiberger Bergbaurevier (Erzgebirge) erkundet. Verschiedene Spuren und Schwermetalle sind im Oberflächenbereich der Halden angereichert worden. Als Maß für die Stärke der Krustenbildungsprozesse diente ein aus der spezifischen Oberfläche der Komponenten berechneter Oberflächen-Rauhigkeitsfaktor. Thiobacillen (T. ferrooxidans und thiooxidans) steigern die Mobilität von Zink und Kupfer, verringern durch die beschleunigte Oxidation allerdings die von Eisen. Infolgedessen können diese Bakterien zur Krustenbildung beitragen, obwohl die von ihnen etablierten pH-Bedingungen niedriger sind. Durch Einkapselung von Komponenten in neugebildeten Präzipitaten, also einer Verringerung ihrer Zugänglichkeit, kommt es faktisch zur Immobilisierung von Spuren und Schwermetallen. Im Labormaßstab wurden die in Halden herrschenden Bedingungen simuliert. Die dazu verwendeten Aufbereitungsabgänge wurden mit verschiedenen Elutionsverfahren charakterisiert. Noch besser zur Charakterisierung von Aufbereitungsabgängen sind neu entwickelte Säulenversuche geeignet. Durch Verdunstung an den offenen Säulenoberflächen wurde ein kapillarer Flüssigkeitstransport von unten nach oben erzeugt, der natürliche Verhältnisse nachbilden konnte. Es wurden Versuche zur Reproduzierbarkeit, zur Dynamik der Prozesse, zur Mobilität von sulfidischen Erzkonzentraten und zum Krustenbildungspotential verschiedener Aufbereitungsabgänge angestellt. Besondere Aufmerksamkeit wurde dem Einfluß klimatischer Parameter auf die Krustenbildung zuteil. Die Abhängigkeit der Krustenstärke von ihrer Position auf einer Halde ist eine Folge der unterschiedlichen ‚Angriffsflächen‘, die klimatischen Größen, wie Luftbewegungen, geboten werden. Bei Erhöhung der Windstärke konnte in Säulenversuchen bis zu einem bestimmtem Grad eine Steigerung der Krustenbildung erzielt werden. Diese Steigerung war limitiert, da bei zu hoher Windstärke die Verdunstungsrate derart anwuchs, daß der kapillare Transport abriß. Auch durch erhöhte Temperatur wurde die Verdunstung verstärkt, was wiederum den kapillaren Flüssigkeitstransport bis zu dem Punkt steigerte, an welchem die Säulenoberfläche austrocknete, weil die Transportkapazität der Kapillaren nicht mehr den Flüssigkeitsbedarf decken konnte. Neben der absoluten Menge an Niederschlag ist seine zeitliche Verteilung für Stoffmobilität und Krustenbildung ausschlaggebend. Bei kontinuierlicher Beregnung kommt es nicht zur oberflächlichen Krustenbildung, da eine abwärts gerichtete Flüssigkeitsbewegung etabliert wird. Alternieren Niederschlagsereignisse jedoch mit Trockenzeiten kommt es zu einem Wechsel von abwärts gerichteter Flüssigkeitsbewegung und aufwärts gerichtetem kapillarem Transport, da die Verdunstung zeitweise das dominierende Element ist und die Bildung einer Kruste ermöglicht. Die Tiefenlage einer Krustenbildung wird neben Neutralisations- und Redoxreaktionen von der Verdunstungsrate bestimmt. Bei zu starker Verdunstung kommt es zum Abriß der Kapillaren und mobile Stoffe werden nicht mehr zur Oberfläche einer Halde transportiert. Stattdessen scheiden sich sekundäre Phasen in einer tiefer gelegenen Zone ab, die noch vom aufwärts gerichteten Flüssigkeitsstrom erreicht wird. Neben evaporitischen Mineralen haben sich in den Krusten der Säulenversuche verschiedenste, teilweise metastabile sulfatische Phasen gebildet. Neben dem Transport von mobilen Stoffen in echten Lösungen kommt dem kolloidalen Transport von Spuren und Schwermetallen Bedeutung zu, dem eine rein thermodynamische Beschreibung nicht gerecht wird. Im Porenwasser wurden nicht nur oxidierte Stoffe transportiert, sondern auch reduzierte bzw. nicht völlig aufoxidierte Schwermetalle. Bergbauhalden können aufgrund ihrer durch Krustenbildung bedingten stofflichen Differenzierung und Anreicherung bestimmter Metalle selbst wieder Lagerstättencharakter haben

Zikadenschäden im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau: Interaktive Lösungsansätze von Wissenschaft, Beratung und Bauern

Leafhopper stippling damages in cultures of medical herbs and spices are increasing since the mid 1990s in various parts of Central Europe. We launched a project within the frame of the Federal Programme for Organic Farming (BÖL) in order to gain information on the taxonomic status of the pest, as well as its basic biology and current distribution. In addition to this we tested whether cicads could be controlled by organic insecticides such as azadirachtin, pyrethrum and quassia, and by entomopathogenic fungi as biological control agents. We found stippling damages of varying extent in nearly all fields under study. The pest has been identified as a complex of species belonging to cicadellids of the subfamily Typhlocybinae. These cicads have feeding mechanisms that differ from the widelyknown “hopper burn” on vegetables and grapevine caused by other cicads. Locally we found high cicad mortality in field populations caused by Entomophthorales and insect parasitoids. Our insecticide tests indicate that the investigated cicades can be partly controlled by Quassia and the entomopathogenic fungus Verticillium lecanii

A Qualitative Analysis of the Impact of Popular Culture on Destination Image: A Case Study of Korean Wave from Japanese Fans

The purpose of the research was to investigate how a country’s popular culture impacts its destination image through a case study. For this purpose, the research indentified the characteristics of pop-star’s fans that are considered as special interest tourists in this study. The study explored the phenomenon of the Korean wave through a case of a pop-star and his fans. Lastly, the study examined destination image perspectives and experiences of the pop-star’s fans who attended the pop-star’s summer camp. The research found that popular culture is a significant agent of Korea’s recent image. The study also found that the respondents’ high level of interest and empathy for the pop-star was a key reason for their visiting in the destination and changing their perception. The findings suggest that further research needs to consider emotional elements and unconscious motives as a means in understanding the underlying dimensions of fandom toward pop-stars and the destination

Meteorological and chemical factors controlling ozone formation in Seoul during MAPS-Seoul 2015

To understand the chemical mechanisms of controlling factors in ozone (O3) formation in early summer in Seoul, a comprehensive study encompassing measurement and modeling was conducted under the Megacity Air Pollution Study-Seoul (MAPS-Seoul) campaign. From May 18 to June 12, 2015, O3 and peroxyacetyl nitrate (PAN) were measured, along with their precursors, including NOx and volatile organic compounds (VOCs), at the Korea Institute of Science and Technology, located in northeast Seoul. VOCs were sampled in a canister twice a day (at 09:30 and 15:00) and analyzed via gas chromatography. The meteorological conditions and chemical regimes of the air masses were clearly distinguished during the study period. In May, NOx concentrations were higher with more pronounced diurnal cycles of precursors and O3 under constant westerly winds. By contrast, stagnant conditions developed in June, which reduced the inflow of primary emissions from the downtown area but increased the influence from the neighboring forest under high temperatures. As a result, the ratio of O3 to odd oxygen was higher in June, indicating a less efficient removal of O3 by NOx. In the same context, the air mass was chemically more aged with a higher NO2/NOx ratio and enhanced OH reactivity of oxygenated and biogenic VOCs in June. The overall measurement results suggest that O3 formation is slightly more sensitive to VOCs than to NOx in Seoul during this season, when O3 concentrations are the highest of the year

Broadband electromagnetic cloaking with smart metamaterials.

The ability to render objects invisible with a cloak that fits all objects and sizes is a long-standing goal for optical devices. Invisibility devices demonstrated so far typically comprise a rigid structure wrapped around an object to which it is fitted. Here we demonstrate smart metamaterial cloaking, wherein the metamaterial device not only transforms electromagnetic fields to make an object invisible, but also acquires its properties automatically from its own elastic deformation. The demonstrated device is a ground-plane microwave cloak composed of an elastic metamaterial with a broad operational band (10-12 GHz) and nearly lossless electromagnetic properties. The metamaterial is uniform, or perfectly periodic, in its undeformed state and acquires the necessary gradient-index profile, mimicking a quasi-conformal transformation, naturally from a boundary load. This easy-to-fabricate hybrid elasto-electromagnetic metamaterial opens the door to implementations of a variety of transformation optics devices based on quasi-conformal maps.This work was supported by the Low Observable Technology Research Centre programme of the Defence Acquisition Program Administration and Agency for Defense Development and the National Research Foundation of Korea grants funded by the Ministry of Education, Science and Technology (2012R1A1B3003933, 2009- 0093428). Y.U. and D.R.S. acknowledge support from the U.S. Army Research Office (grant number W911NF-09-1-0539)

Not fitting in and getting out : psychological type and congregational satisfaction among Anglican churchgoers in England

Listening to the motivations reported by individuals for ceasing church attendance and becoming church leavers, Francis and Richter identified high on the list the sense of "not fitting in". Drawing on psychological type theory, several recent studies have documented the way in which some psychological types are over-represented in church congregations and other psychological types are under-represented. Bringing these two observations together, the present study tested the hypothesis that church congregations have created type-alike communities within which individuals displaying the opposite type preferences are more likely to feel marginalised and to display lower levels of satisfaction with the congregations they attend. Data were provided by 1867 churchgoers who completed a measure of psychological type, together with measures of frequency of attendance and congregational satisfaction. These data confirmed that congregations were weighted towards preferences for introversion, sensing, feeling and judging, and that individuals displaying the opposite preferences (especially intuition, thinking and perceiving) recorded lower levels of congregational satisfaction. The implications of these findings are discussed for promoting congregational retention by enhancing awareness of psychological type preferences among those who attend

HOXB13 is downregulated in colorectal cancer to confer TCF4-mediated transactivation

Mutations in the Wnt signalling cascade are believed to cause aberrant proliferation of colorectal cells through T-cell factor-4 (TCF4) and its downstream growth-modulating factors. HOXB13 is exclusively expressed in prostate and colorectum. In prostate cancers, HOXB13 negatively regulates β-catenin/TCF4-mediated transactivation and subsequently inhibits cell growth. To study the role of HOXB13 in colorectal tumorigenesis, we evaluated the expression of HOXB13 in 53 colorectal tumours originated from the distal left colon to rectum with their matching normal tissues using quantitative RT–PCR analysis. Expression of HOXB13 is either lost or diminished in 26 out of 42 valid tumours (62%), while expression of TCF4 RNA is not correlated with HOXB13 expression. TCF4 promoter analysis showed that HOXB13 does not regulate TCF4 at the transcriptional level. However, HOXB13 downregulated the expression of TCF4 and its target gene, c-myc, at the protein level and consequently inhibited β-catenin/TCF-mediated signalling. Functionally, forced expression of HOXB13 drove colorectal cancer (CRC) cells into growth suppression. This is the first description of the downregulation of HOXB13 in CRC and its mechanism of action is mediated through the regulation of TCF4 protein stability. Our results suggest that loss of HOXB13 may be an important event for colorectal cell transformation, considering that over 90% of colorectal tumours retain mutations in the APC/β-catenin pathway

Anti-Obesity and Anti-Adipogenic Effects of Chitosan Oligosaccharide (GO2KA1) in SD Rats and in 3T3-L1 Preadipocytes Models

Excess body weight is a major risk factor for type 2 diabetes (T2D) and associated metabolic complications, and weight loss has been shown to improve glycemic control and decrease morbidity and mortality in T2D patients. Weight-loss strategies using dietary interventions produce a significant decrease in diabetes-related metabolic disturbance. We have previously reported that the supplementation of low molecular chitosan oligosaccharide (GO2KA1) significantly inhibited blood glucose levels in both animals and humans. However, the effect of GO2KA1 on obesity still remains unclear. The aim of the study was to evaluate the anti-obesity effect of GO2KA1 on lipid accumulation and adipogenic gene expression using 3T3-L1 adipocytes in vitro and plasma lipid profiles using a Sprague-Dawley (SD) rat model. Murine 3T3-L1 preadipocytes were stimulated to differentiate under the adipogenic stimulation in the presence and absence of varying concentrations of GO2KA1. Adipocyte differentiation was confirmed by Oil Red O staining of lipids and the expression of adipogenic gene expression. Compared to control group, the cells treated with GO2KA1 significantly decreased in intracellular lipid accumulation with concomitant decreases in the expression of key transcription factors, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and CCAAT/enhancer-binding protein alpha (CEBP/α). Consistently, the mRNA expression of downstream adipogenic target genes such as fatty acid binding protein 4 (FABP4), fatty acid synthase (FAS), were significantly lower in the GO2KA1-treated group than in the control group. In vivo, male SD rats were fed a high fat diet (HFD) for 6 weeks to induced obesity, followed by oral administration of GO2KA1 at 0.1 g/kg/body weight or vehicle control in HFD. We assessed body weight, food intake, plasma lipids, levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) for liver function, and serum level of adiponectin, a marker for obesity-mediated metabolic syndrome. Compared to control group GO2KA1 significantly suppressed body weight gain (185.8 ± 8.8 g vs. 211.6 ± 20.1 g, p \u3c 0.05) with no significant difference in food intake. The serum total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein (LDL) levels were significantly lower in the GO2KA1-treated group than in the control group, whereas the high-density lipoprotein (HDL) level was higher in the GO2KA1 group. The GO2KA1-treated group also showed a significant reduction in ALT and AST levels compared to the control. Moreover, serum adiponectin levels were significantly 1.5-folder higher than the control group. These in vivo and in vitro findings suggest that dietary supplementation of GO2KA1 may prevent diet-induced weight gain and the anti-obesity effect is mediated in part by inhibiting adipogenesis and increasing adiponectin level