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MPI für Chemie (Otto-Hahn-Institut)

Spurenstoffe in der Atmosphäre; Wechselwirkung zwischen Biosphäre, Atmosphäre und Ozeanen; chemische Zusammensetzung und zeitliche Entwicklung von Erdmantel und -kruste; Entwicklung von Sonnensystem und Planeten; Meteoritenforschung


Das Institut wurde im Jahre 1912 in Berlin gegründet und ist seit 1949 in Mainz angesiedelt. Während in den 30er Jahren die Kernchemie (Entdeckung der Kernspaltung), Kernphysik und Massenspektrometrie im Vordergrund standen, widmet sich das Institut heute dem Verständnis der Entstehung, Entwicklung und Zukunft unseres Planeten und seiner Nachbarn, mit den Schwerpunkten Kosmochemie, Chemie der Atmosphäre, Biogeochemie, Geochemie der festen Erde und Hochdruck-Mineralphysik.

Die Kosmochemie erforscht Alter, Entstehung und Frühentwicklung unseres Sonnensystems sowie die unterschiedliche chemische Evolution der verschiedenen terrestrischen Planeten. Die Geochemie untersucht mit Hilfe von Isotopen- und Spurenelementanalysen von Mineralen und Gesteinen die Bildung, Entwicklung und heutige Zusammensetzung von Kruste, Mantel und Kern der Erde. Die Hochdruck-Mineralphysik untersucht feste Phasenumwandlungen und Schmelzbildung im tiefen Erdinneren mit Hilfe von laserbeheizten Diamantstempelapparaturen. Die Abteilungen Luftchemie und Biogeochemie betreiben Forschung auf dem gesamten Gebiet der Chemie der Atmosphäre und Biota, wobei hier besonders die Wechselwirkungen zwischen der Atmosphärenchemie, dem Klima, der Biosphäre und der Gesellschaft interessieren. Dafür werden sowohl Messkampagnen in verschiedenen Regionen der Erde als auch Simulationsexperimente im Labor durchgeführt.

Einer der künftigen Schwerpunkte der Kosmochemie und der Geochemie wird auf dem Gebiet der Mikroanalytik liegen. Dabei wird eine neu entwickelte Ionenmikrosonde chemische und isotopische Analysen mit einer räumlichen Auflösung bis zu 50 Nanometern ermöglichen. Dies wird einerseits auf dem Gebiet der isotopischen Analyse von in Meteoriten eingeschlossenem Sternenstaub neue Aufschlüsse über nukleare Prozesse im Inneren von Sternen liefern. Im Bereich der Geochemie wird die hohe räumliche analytische Auflösung dieses Gerätes es ermöglichen, im Erdinneren ablaufende Prozesse der Mineralumbildung und Schmelzbildung durch die Analyse von Korngrenzen und von mikroskopischen Schmelzeinschlüssen in Mineralen zu untersuchen. Ein neuer Forschungsschwerpunkt der Luftchemie und Biogeochemie sind die Wechselwirkungen von Aerosol- und Gasphase in der Atmosphäre, einschließlich der Wolkendynamik und -chemie. Ein weiteres Forschungsgebiet betrifft die organische Chemie der Atmosphäre. Die Emissionen organischer Substanzen aus Pflanzen beeinflusst sowohl die Gasphasenchemie als auch die Bildung von Partikeln, die als Kondensations- und Eisgefrierkerne wirken. Ein anderes Gebiet ist die Wechselwirkung zwischen biologischen und photochemischen Prozessen in der Oberflächenregion der Ozeane, und dem resultierenden Spurengasaustausch mit der Atmosphäre.