Cara Magnabosco: Katalogdaten im Herbstsemester 2021 |
| Name | Frau Prof. Dr. Cara Magnabosco |
| Lehrgebiet | Geobiologie |
| Adresse | Professur für Geobiologie ETH Zürich, NO E 5 Sonneggstrasse 5 8092 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 632 36 71 |
| cara.magnabosco@eaps.ethz.ch | |
| URL | https://geobiology.ethz.ch/ |
| Departement | Erd- und Planetenwissenschaften |
| Beziehung | Assistenzprofessorin (Tenure Track) |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
|---|---|---|---|---|---|
| 651-4143-00L | Geobiology Mit der Belegung akzeptieren die Studierenden die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Exkursionen und Feldkurse des D-ERDW: Link | 3 KP | 2V + 1U | T. I. Eglinton, C. Magnabosco, C. Welte, S. Wohlwend | |
| Kurzbeschreibung | Wir studieren Spuren in der Lithosphäre, die Organismen im Verlaufe der Erdgeschichte hinterlassen haben und mineralische Bestandteile, die durch den Einfluss biologischer Prozesse gebildet oder als Quellen von Energie und Nährstoffen genutzt werden. Lebensspuren aus der Vergangenheit werden mit der Entwicklung der Vielfalt von Lebewesen in Zusammenhang gebracht | ||||
| Lernziel | Die Lehrveranstaltung befähigt die Studierenden, Fragen über die Entstehung und die Entwicklung von Leben auf der Erde zu stellen, Hypothesen aufzugreifen und neue methodische Ansätze zu entwickeln. Diese werden mit Beobachtungen, Übungen und mathematischen Modellen überprüft. Die geobiologischen Grundlagen ermöglichen den Studierenden, Erkenntnisse, die ihnen in weiterführenden Lehrveranstaltungen vermittelt werden, in Fragestellungen zur Erdgeschichte einzuordnen. Sie lernen, die moderne geologische Umwelt besser zu verstehen und, wo nötig, biogeochemisch fundierte und verantwortungsvolle technische Eingriffe und Schutzmassnahmen zu empfehlen. | ||||
| Inhalt | Im Mittelpunkt stehen (a) erdgeschichtlich bedeutsame geobiochemische Zyklen in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen, (b) Biosynthesen und katabolische Prozesse, die Leben ermöglichen, (c) die Organismen, die diese regulieren und geochemische Zyklen in Gang halten, und (d) chemische Signale vergangenen Lebens, die in Sedimentgesteinen erhalten geblieben sind. Dazu müssen wir verstehen -- aus welchen Elementen und Molekülen biologische Zellen und deren Bestandteile aufgebaut sind, -- wie Zellen funktionieren und welche Lebensweisen Organismen entwickelt haben, -- wo welche Organismen existieren können und welche Faktoren ihr Vorkommen selektioniert, -- woher biologisch verwertbare Energie stammt und wie sie unter verschiedenen Bedingungen genutzt werden kann, -- wie biologischer Stoffwechsel Umweltveränderungen bewirkt, -- welche Stoffwechselprodukte zu Signalen in Gesteinsarchiven führen können, wie sich Biomoleküle and Elemente nach deren Einlagerung in Sedimenten verhalten, -- wie organische und anorganische Stoffe in der Biosphäre zyklisiert werden und nach welchen grundlegenden Prinzipien biogeochemische Kreisläufe funktionieren, -- wie sich biologische "Innovationen" im Verlaufe der Zeit entwickelt, erhalten, und als Folge von Umweltveränderungen verändert haben. Angewandte Fallstudien, welche die Inhalte ergänzen und illustrieren: -- Wissenschaftliche Anwendungen geobiologischer Erkenntnisse finden wir in der Mikrobiellen Ökologie, der Geochemie, der Paläontologie, der Sedimentologie, der Petrologie, der Ozeanforschung, den Umweltwissenschaften, der Astrobiologie und der Archäologie. -- Praktische Anwendungen aus der Geobiologie fliessen in die Bereiche Altlastensanierung, Schaffung von sicheren Deponien, Grundwasserüberwachung, Abwasserreinigung, Gewinning von und Prospektion für fossile Kohlenstoffreserven, Bodenwiederherstellung, Mineralienabbau und Laugung, Forensik und Geomedizin ein. | ||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Als integraler Bestandteil der Vorlesung wird eine Exkursion durchgeführt. Mit der Belegung akzeptieren die Studierenden die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Exkursionen und Feldkurse des D-ERDW: https://www.ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/erdw/department/dokumente/studium/exkursionen/AGB_ERDW_Exkursionen_dt.pdf | ||||
| 651-4145-00L | Seminar on Precambrian Geobiology and Biogeochemical Cycles  | 1 KP | 1S | J. Hemingway, C. Magnabosco | |
| Kurzbeschreibung | The Precambrian Earth experienced several environmental states—all drastically different from today—that are recorded in sedimentological, fossil, and genetic records. We will review "classic" and more recent scientific literature on the evolution of chemical and biological processes to critically evaluate what we do and don't know about how our planet's biogeochemistry has changed through time. | ||||
| Lernziel | For decades, researchers have attempted to reconstruct Precambrian environmental states and their relative timing using tracers recorded in the sedimentological, fossil, and genetic records. Here, by reading and discussing “classic” and more recently published scientific papers, students will learn about influential discoveries related to Earth history within the fields of geobiology and geochemistry. In completing the course, students will specifically learn: * Why Earth’s surface chemical composition evolved from anoxic to oxic environments * How life evolved from simple prokaryotic metabolisms to multicellular eukaryotes * The importance of geological, chemical, and biological feedback mechanisms * How to discern between biologic innovation and environmental importance * How to summarize, interpret, and discuss current evidence for what is and isn’t known about Earth’s geochemical and geobiological evolution * How to assess opposing scientific viewpoints and outstanding questions in the literature | ||||
| Inhalt | Each lecture period will consist of a presentation and discussion—to be led by 1-2 students (depending on class size)—covering a given paper or set of papers. All students are expected to read the relevant papers before class and come prepared for discussion. Lecture periods will be divided between “review” presentations aimed at introducing the background and fundamentals of each topic and “debate” or “comparison”-style presentations, in which two (sometimes opposing) views of a given topic will be discussed and assessed. | ||||
| Skript | Where available, presentations and notes will be provided online during the course. | ||||
| Literatur | All required and recommended scientific publications will be provided online during the course. | ||||