Fault zones in potential geothermal reservoir rocks in the Upper Rhine Graben: Characteristics, permeability implications, and numerical stress field models

Störungszonen in den karbonatischen Wechselfolgen des Muschelkalks (Mittlere Trias) sind potenzielle Ziele für hydrothermale Projekte im Oberrheingraben (ORG). Es wurden verschiedene Methoden miteinander kombiniert, um die Permeabilitäts-Strukturen solcher Störungszonen, deren Spannungszustände und lokale Spannungsfelder abzuschätzen. Diese Arbeit kann damit zur Exploration von störungsgebundenen Muschelkalk-Reservoiren im ORG beitragen. Sie vergleicht diese mit einem bereits erfolgreich getesteten (störungsgebundenen) hydrothermalen Reservoir, den Sandsteinen des Buntsandsteins. Um für den Muschelkalk die Charakteristika von Störungszonen zu definieren und die zugehörige Permeabilitätsstruktur abzuschätzen, wurden verschiedene Störungszonentypen (z.B. Abschiebungen, invertierte Störungszonen, Schrägabschiebung) mit unterschiedlichen Maßstäben (Versatz: mittel-skalig 1-10 m, groß-skalig >10 m) detailliert untersucht. Eine Aufschlussanalogstudie zu einer groß-skaligen Störungszone (Schrägabschiebung) in dickbankigen Sandsteinen (Buntsandstein, Untere Trias) wurde zum Vergleich herangezogen. Der besondere Schwerpunkt lag jeweils auf der Charakterisierung von Bruchzone und Störungskern sowie des assoziierten Bruchsystems (Bruchdichte, Öffnungsweitenverteilung, Vernetzungsgrad, vertikale Ausdehnung). Die Daten zeigen, dass Bruchsysteme in eher homogenen Einheiten einen positiven Effekt auf die Reservoir-Permeabilität haben. Sie bieten, vor allem in der Nähe des Störungskerns, potenzielle Fließwege auch über mehrere Schichten und zeigen eine starke Vernetzung zwischen vergleichsweise kurzen Brüchen. Im Gegensatz dazu scheinen störungsgebundene Bruchsysteme in Einheiten mit einer starken mechanischen Schichtung einen geringeren Einfluss auf die Reservoirpermeabilität zu haben. Störungskerne zeigen stellenweise eine signifikante Komplexität, da sie vor allem abdichtende aber stellenweise auch durchlässige Strukturen aufweisen. Groß-skalige Störungszonen (im Reservoir-Maßstab) lassen sich für beide potenzielle Reservoirhorizonte am besten als kombinierte Barriere-Leiter-Systeme beschreiben. Diese Barriere-Leiter-Systeme zeichnen sich durch ein potenziell hydraulisch durchlässiges Bruchsystem in der Bruchzone (und im Buntsandstein zusätzlich in der Übergangszone) sowie einen schwach durchlässigen bis abdichtenden Störungskern aus. Um die Kenntnisse zum lokalen Spannungsfeld in Störungszonen im geschichteten Muschelkalk (Reservoirtiefe: 2.900 m) zu verbessern, wurden mit der Finite-Elemente-Software COMSOL Multiphysics® numerische 3D-Modelle erstellt. Es wurden deutliche Unterschiede des lokalen Spannungsfelds in Abhängigkeit von (1) der Orientierung, (2) dem Einfluss der maximalen Horizontalspannung SH im Spannungsregime, (3) Störungszonen-Maßstab und (4) den Kontrasten der mechanischen Eigenschaften festgestellt. In Spannungsregimen mit starker horizontaler Kompression wurde für Spannungsmagnituden und Versatz eine deutliche Abhängigkeit von der Orientierung der Störungszone festgestellt. Vor allem groß-skalige Störungszonen mit einem 30°-Winkel zu SH scheinen einen SH-induzierten Horizontalversatz innerhalb weicher Störungszoneneinheiten zu begünstigen; in dieser wurden die höchsten Versatzbeträge festgestellt. Die typische Abnahme von Spannungsmagnituden in weicheren Störungszoneneinheiten verringert sich in Richtung von Störungszonen, die senkrecht zu SH streichen. Der Einfluss der mechanischen Schichtung steigt mit zunehmender horizontaler Kompression, was zu einem vertikal heterogenen Spannungsfeld führt. Um Annahmen zu einer möglichen hydraulischen Aktivität einer Störungszone zu treffen, werden für die untersuchten Störungszonen analytische Abschätzungen zu Bewegungs- und Dehnungstendenzen unter Reservoir-Bedingungen präsentiert. Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Spannungszustände der analysierten Störungszonen, die auf das rezente Übergangsregime sowie unterschiedliche Orientierungen der maximalen Horizontalspannungen SH zurückzuführen sind. In dieser Arbeit präsentierte Ergebnisse von Aufschlussanalogstudien helfen dabei, fundierte Annahmen zur Permeabilitätsstruktur von Störungszonen zu treffen und damit vielversprechende Bohrziele im ORG zu definieren. In diesem Zusammenhang konnten sedimentäre Wechselfolgen identifiziert werden, die als potenzielle geothermische Reservoire ausgeschlossen werden können. Die Ergebnisse der numerischen 3D-Modellierungen können dazu beitragen, möglicherweise nötige Stimulationsmaßnahmen im Muschelkalk Reservoir optimal auszulegen. Darüber hinaus bieten die Ergebnisse die Möglichkeit, Einblick in potenzielle Probleme während der Bohrungsherstellung in Muschelkalk-Reservoiren zu bekommen, wie zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit eines vertikal heterogenen Spannungsfeldes

Analyse der Berücksichtigung eines Wanderungsindikators im Rahmen der Abgrenzung des GRW-Fördergebiets: Gutachten für die Gemeinschaftsaufgabe Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung

Dieser Forschungsbericht umfasst die Ergebnisse des Gutachtens 'Analyse der Berücksichtigung eines Wanderungsindikators im Rahmen der Abgrenzung des GRW-Fördergebiets'. Das Gutachten wurde nach Beschluss des Unterausschusses der Gemeinschaftsaufgabe 'Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur' (GRW) im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung des Landes Hessen vom IAB erstellt. Bislang setzt sich der Gesamtindikator zur GRW-Fördergebietsabgrenzung aus vier Teilindikatoren zusammen, die verschiedene Aspekte der wirtschaftlichen Situation und der Arbeitsmarktlage strukturschwacher Regionen in Deutschland in der Fördergebietsabgrenzung berücksichtigen. Die demografische Entwicklung findet bei der Beurteilung der Förderwürdigkeit bislang keinen direkten Eingang. Der Wanderungsindikator bildet neben demografischen Aspekten die unmittelbare Bewertung der Standortbedingungen durch die Arbeitskräfte ab. In dem Gutachten wird untersucht, inwiefern durch die Berücksichtigung der regionalen Wanderungsbilanz im Rahmen der Fördergebietsabgrenzung ein Mehrwert bei der Abbildung der Förderbedürftigkeit der Regionen erreicht werden kann und welche Konsequenzen die Aufnahme des Wanderungsindikators für das Modell hätte. Die Analyse des regionalen Wanderungsgeschehens und die Simulationsrechnungen weisen darauf hin, dass ein Wanderungsindikator in begrenztem Umfang zusätzliche Informationen über regionale Problemlagen liefert.The Joint Task 'Improvement of the Regional Economic Structure' delimits the German promotion areas. For this purpose different indicators reflecting the labor market situation and regional income are linked. So far, no indicator is considered that indicates the demographic change of regions. The Institute for Employment Research was commissioned to produce an expert report on the question if inclusion of a migration indicator could give further information about demographic and other aspects concerning the regional labor market situation. This paper presents the results of the analysis which was financed by the Ministry of economics, transport, urban and regional development of the State of Hesse. We examine the effects of additionally considering migration to determine the contour of the assisted area theoretically as well as in a simulation model. There is some evidence that the inclusion of a migration indicator in the comprehensive model leads to some additional information on regional problems

Analyse der Berücksichtigung eines Wanderungsindikators im Rahmen der Abgrenzung des GRW-Fördergebiets : Gutachten für die Gemeinschaftsaufgabe "Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur" im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung

"The Joint Task 'Improvement of the Regional Economic Structure' delimits the German promotion areas. For this purpose different indicators reflecting the labor market situation and regional income are linked. So far, no indicator is considered that indicates the demographic change of regions. The Institute for Employment Research was commissioned to produce an expert report on the question if inclusion of a migration indicator could give further information about demographic and other aspects concerning the regional labor market situation. This paper presents the results of the analysis which was financed by the Ministry of economics, transport, urban and regional development of the State of Hesse. We examine the effects of additionally considering migration to determine the contour of the assisted area theoretically as well as in a simulation model. There is some evidence that the inclusion of a migration indicator in the comprehensive model leads to some additional information on regional problems." (Author's abstract, IAB-Doku) ((en))Gemeinschaftsaufgabe Regionale Wirtschaftsförderung, Fördergebiet, Wanderung - Indikatoren, strukturschwache Räume, Arbeitsmarktregion, Binnenwanderung, Indikatorenbildung

A serine/arginine-rich nuclear matrix cyclophilin interacts with the C-terminal domain of RNA polymerase II

The largest subunit of RNA polymerase II shows a striking difference in the degree of phosphorylation, depending on its functional state: initiating and elongating polymerases are unphosphorylated and highly phosphorylated respectively. Phosphorylation mostly occurs at the C-terminal domain (CTD), which consists of a repetitive heptapeptide structure. Using the yeast two-hybrid system, we have selected for mammalian proteins that interact with the phosphorylated CTD of mammalian RNA polymerase II. A prominent isolate, designated SRcyp/CASP10, specifically interacts with the CTD not only in vivo but also in vitro. It contains a serine/arginine-rich (SR) domain, similar to that found in the SR protein family of pre-mRNA splicing factors, which is required for interaction with the CTD. Most remarkably, the N-terminal region of SRcyp includes a peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain characteristic of immunophilins/cyclophilins (Cyp), a protein family implicated in protein folding, assembly and transport. SRcyp is a nuclear protein with a characteristic distribution in large irregularly shaped nuclear speckles and co-localizes perfectly with the SR domaincontaining splicing factor SC35. Recent independent investigations have provided complementary data, such as an association of the phosphorylated form of RNA polymerase II with the nuclear speckles, impaired splicing in a CTD deletion background and inhibition of in vitro splicing by CTD peptides. Taken together, these data indicate that factors directly or indirectly involved in splicing are associated with the elongating RNA polymerases, from where they might translocate to the nascent transcripts to ensure efficient splicing, concomitant with transcriptio

Differential temporal profile of lowered blood glucose levels (3.5 to 6.5 mmol/l versus 5 to 8 mmol/l) in patients with severe traumatic brain injury

INTRODUCTION: Hyperglycaemia is detrimental, but maintaining low blood glucose levels within tight limits is controversial in patients with severe traumatic brain injury, because decreased blood glucose levels can induce and aggravate underlying brain injury. METHODS: In 228 propensity matched patients (age, sex and injury severity) treated in our intensive care unit (ICU) from 2000 to 2004, we retrospectively evaluated the influence of different predefined blood glucose targets (3.5 to 6.5 versus 5 to 8 mmol/l) on frequency of hypoglycaemic and hyperglycaemic episodes, insulin and norepinephrine requirement, changes in intracranial pressure and cerebral perfusion pressure, mortality and length of stay on the ICU. RESULTS: Mortality and length of ICU stay were similar in both blood glucose target groups. Blood glucose values below and above the predefined levels were significantly increased in the 3.5 to 6.5 mmol/l group, predominantly during the first week. Insulin and norepinephrine requirements were markedly increased in this group. During the second week, the incidences of intracranial pressure exceeding 20 mmHg and infectious complications were significantly decreased in the 3.5 to 6.5 mmol/l group. CONCLUSION: Maintaining blood glucose within 5 to 8 mmol/l appears to yield greater benefit during the first week. During the second week, 3.5 to 6.5 mmol/l is associated with beneficial effects in terms of reduced intracranial hypertension and decreased rate of pneumonia, bacteraemia and urinary tract infections. It remains to be determined whether patients might profit from temporally adapted blood glucose limits, inducing lower values during the second week, and whether concomitant glucose infusion to prevent hypoglycaemia is safe in patients with post-traumatic oedema

Measurement of Rashba and Dresselhaus spin-orbit magnetic fields

Spin-orbit coupling is a manifestation of special relativity. In the reference frame of a moving electron, electric fields transform into magnetic fields, which interact with the electron spin and lift the degeneracy of spin-up and spin-down states. In solid-state systems, the resulting spin-orbit fields are referred to as Dresselhaus or Rashba fields, depending on whether the electric fields originate from bulk or structure inversion asymmetry, respectively. Yet, it remains a challenge to determine the absolute value of both contributions in a single sample. Here we show that both fields can be measured by optically monitoring the angular dependence of the electrons' spin precession on their direction of movement with respect to the crystal lattice. Furthermore, we demonstrate spin resonance induced by the spin-orbit fields. We apply our method to GaAs/InGaAs quantum-well electrons, but it can be used universally to characterise spin-orbit interactions in semiconductors, facilitating the design of spintronic devices

Ubiquitin-mediated regulation of RIPK1 kinase activity independent of IKK and MK2

Tumor necrosis factor (TNF) can drive inflammation, cell survival, and death. While ubiquitylation-, phosphorylation-, and nuclear factor kappa B (NF-kappa B)-dependent checkpoints suppress the cytotoxic potential of TNF, it remains unclear whether ubiquitylation can directly repress TNF-induced death. Here, we show that ubiquitylation regulates RIPK1's cytotoxic potential not only via activation of downstream kinases and NF-kB transcriptional responses, but also by directly repressing RIPK1 kinase activity via ubiquitin-dependent inactivation. We find that the ubiquitin-associated (UBA) domain of cellular inhibitor of apoptosis (cIAP) 1 is required for optimal ubiquitin-lysine occupancy and K48 ubiquitylation of RIPK1. Independently of IKK and MK2, cIAP1-mediated and UBA-assisted ubiquitylation suppresses RIPK1 kinase auto-activation and, in addition, marks it for proteasomal degradation. In the absence of a functional UBA domain of cIAP1, more active RIPK1 kinase accumulates in response to TNF, causing RIPK1 kinase-mediated cell death and systemic inflammatory response syndrome. These results reveal a direct role for cIAP-mediated ubiquitylation in controlling RIPK1 kinase activity and preventing TNF-mediated cytotoxicity

Morphology, processes and geohazards of giant landslides in and around Agadir Canyon, northwest Africa - Cruise MSM32 - September 25 - October 30, 2013 - Bremen (Germany) - Cádiz (Spain)

Agadir Canyon is one of the largest submarine canyons in the World, supplying giant submarine sediment gravity flows to the Agadir Basin and the wider Moroccan Turbidite System. While the Moroccan Turbidite System is extremely well investigated, almost no data from the source region, i.e. the Agadir Canyon, are available. Understanding why some submarine landslides remain as coherent blocks of sediment throughout their passage downslope, while others mix and disintegrate almost immediately after initial failure, is a major scientific challenge, which was addressed in the Agadir Canyon source region during Cruise MSM32. We collected ~ 1500 km of seismic 2D-lines in combination with a dense net of hydroacoustic data. About 1000 km2 of sea floor were imaged during three deployments of TOBI (deep-towed sidescan sonar operated by the National Oceanography Centre Southampton). A total of 186 m of gravity cores and several giant box cores were recovered at more than 50 stations. CTD casts were collected at nine stations including one 13 hour Yo-yo CTD. The new data show that Agadir canyon is the source area of the world's largest submarine sediment flow, which occurred about 60,000 years ago. Up to 160 km3 of sediment was transported to the deep ocean in a single catastrophic event. For the first time, sediment flows of this scale have been tracked along their entire flow pathway. A major landslide area was identified south of Agadir Canyon. Landslide material enters Agadir canyon in about 2500 m water depth; the material is transported as debrite for at least another 200 km down the canyon. Initial data suggest that the last major slide from this source entered Agadir canyon at least 130,000 years ago. Living deep-water corals were recovered from a large mound field north of Agadir canyon. To our knowledge, these are the first living cold water corals recovered off the coast of Morocco (except for the Gulf of Cadiz). They represent an important link between the known cold-water coral provinces off Mauritania and in the Gulf of Cádiz

Risikoadaptierte Prävention: Governance Perspective für Leistungsansprüche bei genetischen (Brustkrebs-)Risiken

Risikoadaptierte Prävention; Governance Perspective; Gesundheitspolitik; deutsches Gesundheitswesen; Systemmedizin; Big Data; bioinformatischer Innovationsschub; genetische Brustkrebsrisiken; Hereditärer Brustkrebs; Prophylaktische Operationen; BRCA; Leistungsanspruch; Medizinrech