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Dr. Alexander Diehl |
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GEO, 5120 |
Research Fellow im Excellenzcluster "Ozeanboden"
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Projektbeschreibung
Charting hydrothermal transport: A data driven approach to unravel global element fluxes between the ocean crust and the ocean
In diesem Projekt befasse ich mich mit der Quantifizierung hydrothermaler Stoffflüsse an ozeanischen Plattengrenzen und deren Einfluss auf die Chemie der Ozeane. Mittels Datenbanken und statistischer Methoden von Zusammensetzung und Temperaturen heißer Quellen werden globale Stoffflüsse an konvergenten und divergenten Plattengrenzen erfasst. Diese Untersuchungen helfen die Rolle von Hydrothermalsystemen als Schnittstelle zwischen der festen Ozeankruste und dem Ozean zu charakterisieren und deren Einfluss über geologische Zeitskalen zu erörtern.
Unser Ziel ist es die Zusammensetzung von Hydrothermallösungen in geodynamische Modelle einzubinden und die Beziehungen zwischen tektonischen, magmatischen und hydrothermalen Prozessen in der ozeanischen Lithosphäre, und insbesondere wie sich die chemischen Stofflüsse entwickeln, besser zu verstehen.
Mit meinen analytischen Fähigkeiten und Erfahrungen in der Beprobung von Tiefseehydrothermalquellen unterstütze ich das Excellnzcluster "Ozeanboden" bei Expeditionen und der Beprobung weiterer Hydrothermalquellen, um unsere Kenntisse über die chemische Vielfalt von heißen Lösungen zu vertiefen.
MSM131: Expedition zum Jøtul Vent Field am Knipovic Rücken
Expedition MSM131 zum Jøtul Hydrothermalfeld am Knipovic Rücken fand vom 18. August - 28. September 2024 statt. Hier wurde im Zuge der Cluster Aktivitäten untersucht, welche Zusammensetzung die heißen Lösungen haben, wie diese sich in den Wassermassen des Ozeans verteilen und wie die Geologie in der Umgebung dieser Hydrothermalquellen geartet ist. Hier haben wir die gasdichten (IGT) Sampler benutzt um die Gasgehalte der metallarmen sediment-beherbergten Hydrothermalfluide zu bestimmen.
Forschungsschiff Maria S. Merian im Hafen von Longyerbyen.
(Foto: A. Diehl)
ROV Marum Quest 4000 wird eingesetzt um das Jøtul Hydrothermalfeld zu untersuchen
(Foto: A. Diehl)
Gasdichte Hydrothermalfluidsampler (IGT sampler) sind am ROV Quest 4000 angebracht.
(Foto: A. Diehl)
Peer Reviewed Publications
Diehl, A., Anagnostou, E., Monien, P., Pape, T., Meckel, E.-M., Römer, M., Mezri, L., Bach, W., Monien, D., Hansen, C., Röhler, A., Streuff, K., Palinkas, S. S., Marcon, Y., Barrenechea Angeles, I., Kleint, C., Knutsen, S. M., & Bohrmann, G. (2026). High H2 production in sediment-hosted hydrothermal fluids at an ultraslow spreading mid-ocean ridge. Communications Earth & Environment, 7(1). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02962-2
Albers, E., Diehl, A., Fitzsimmons, J. N., Jensen, L. T., Klein, F., McDermott, J. M., Purser, A., Seewald, J. S., Walter, M., Wegener, G., Bach, W., Boetius, A., & German, C. R. (2025). Ultramafic-influenced submarine venting on basaltic seafloor at the Polaris site, 87°N, Gakkel Ridge. Earth and Planetary Science Letters, 651. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.119166
Bühring, S. I., Böhnke-Brandt, S., Diehl, A., Gledhill, M., Haffert, L., Kleint, C., Koschinsky, A., Lennartz, S., Perner, M., Sander, S. G., Völker, C., & Ye, Y. (2025). Iron’s irony: speciation, complexation & microbial processing of Fe in hydrothermal plumes. Communications Earth & Environment, 6(1). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02839-4
Diehl, A., & Bach, W. (2025). The Influence of Seawater Mixing on the Element Budgets in Basalt‐Hosted Mid‐Ocean Ridge Hydrothermal Systems. In L. A. Coogan, A. V. Turchyn, A. G. Dunlea, & W. Bach (Eds.), Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry (Vol. 292, pp. 71-89). John Wiley & Sons, Inc. https://doi.org/10.1002/9781394229185.ch4
Walter, M., Türke, A., Diehl, A., German, C. R., Mertens, C., Mette, J., Monien, P., Prause, S., Sültenfuß, J., Bach, W., Schlindwein, V., & Boetius, A. (2025). Properties and Dispersal of a Hydrothermal Plume in a Weakly Stratified Under‐Ice Environment. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 26(8). https://doi.org/10.1029/2024gc012016
Albers, E., Behrendt, N., Diehl, A., Genske, F., Monien, P., Kasemann, S. A., Purser, A., Boetius, A., & Bach, W. (2024). Formation and hydrothermal alteration of a volcanic center: Melt pooling and mass transfers at Langseth Ridge (Gakkel Ridge, Arctic Ocean). Marine Geology, 475. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2024.107347
Wegener, G., Molari, M., Purser, A., Diehl, A., Albers, E., Walter, M., Mertens, C., German, C. R., & Boetius, A. (2024). Hydrothermal vents supporting persistent plumes and microbial chemoautotrophy at Gakkel Ridge (Arctic Ocean). Frontiers in Microbiology, 15. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1473822
German, C. R., Reeves, E. P., Turke, A., Diehl, A., Albers, E., Bach, W., Purser, A., Ramalho, S. P., Suman, S., Mertens, C., Walter, M., Ramirez-Llodra, E., Schlindwein, V., Bunz, S., & Boetius, A. (2022). Volcanically hosted venting with indications of ultramafic influence at Aurora hydrothermal field on Gakkel Ridge. Nat Commun, 13(1), 6517. https://doi.org/10.1038/s41467-022-34014-0
Klose, L., Kleint, C., Bach, W., Diehl, A., Wilckens, F., Peters, C., Strauss, H., Haase, K., & Koschinsky, A. (2022). Hydrothermal activity and associated subsurface processes at Niuatahi rear-arc volcano, North East Lau Basin, SW Pacific: Implications from trace elements and stable isotope systematics in vent fluids. Geochimica et Cosmochimica Acta, 332, 103-123. https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.06.023
Kürzinger, V., Diehl, A., Pereira, S. I., Strauss, H., Bohrmann, G., & Bach, W. (2022). Sulfur formation associated with coexisting sulfide minerals in the Kemp Caldera hydrothermal system, Scotia Sea. Chemical Geology, 606. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2022.120927
Pereira, S. I., Diehl, A., McDermott, J. M., Pape, T., Klose, L., Strauss, H., Bohrmann, G., & Bach, W. (2022). Geochemistry of Hydrothermal Fluids From the E2-Segment of the East Scotia Ridge: Magmatic Input, Reaction Zone Processes, Fluid Mixing Regimes and Bioenergetic Landscapes. Frontiers in Marine Science, 9. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.765648
Wilckens, F. K., Hansen, C. T., Diehl, A., Bach, W., & Kasemann, S. A. (2022). Sources of Mg Enrichments in Vent Fluids From the Kermadec Arc Recorded by Li, B, and Mg Isotopes. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 23(11). https://doi.org/10.1029/2022gc010471
Klose, L., Keith, M., Hafermaas, D., Kleint, C., Bach, W., Diehl, A., Wilckens, F., Peters, C., Strauss, H., Klemd, R., van Geldern, R., Haase, K. M., & Koschinsky, A. (2021). Trace Element and Isotope Systematics in Vent Fluids and Sulphides From Maka Volcano, North Eastern Lau Spreading Centre: Insights Into Three-Component Fluid Mixing. Frontiers in Earth Science, 9. https://doi.org/10.3389/feart.2021.776925
Peters, C., Strauss, H., Haase, K., Bach, W., de Ronde, C. E. J., Kleint, C., Stucker, V., & Diehl, A. (2021). SO2 disproportionation impacting hydrothermal sulfur cycling: Insights from multiple sulfur isotopes for hydrothermal fluids from the Tonga-Kermadec intraoceanic arc and the NE Lau Basin. Chemical Geology, 586. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120586
Diehl, A., de Ronde, C. E. J., & Bach, W. (2020). Subcritical Phase Separation and Occurrence of Deep-Seated Brines at the NW Caldera Vent Field, Brothers Volcano: Evidence from Fluid Inclusions in Hydrothermal Precipitates. Geofluids, 2020, 1-22. https://doi.org/10.1155/2020/8868259
Diehl, A., & Bach, W. (2020). MARHYS (MARine HYdrothermal Solutions) Database: A Global Compilation of Marine Hydrothermal Vent Fluid, End Member, and Seawater Compositions. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 21(12). https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2020gc009385
Reysenbach, A. L., St John, E., Meneghin, J., Flores, G. E., Podar, M., Dombrowski, N., Spang, A., L'Haridon, S., Humphris, S. E., de Ronde, C. E. J., Caratori Tontini, F., Tivey, M., Stucker, V. K., Stewart, L. C., Diehl, A., & Bach, W. (2020). Complex subsurface hydrothermal fluid mixing at a submarine arc volcano supports distinct and highly diverse microbial communities. Proc Natl Acad Sci U S A, 117(51), 32627-32638. https://doi.org/10.1073/pnas.2019021117
Böhnke, S., Sass, K., Gonnella, G., Diehl, A., Kleint, C., Bach, W., Zitoun, R., Koschinsky, A., Indenbirken, D., Sander, S. G., Kurtz, S., & Perner, M. (2019). Parameters Governing the Community Structure and Element Turnover in Kermadec Volcanic Ash and Hydrothermal Fluids as Monitored by Inorganic Electron Donor Consumption, Autotrophic CO2 Fixation and 16S Tags of the Transcriptome in Incubation Experiments. Front Microbiol, 10, 2296. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02296
Kleint, C., Bach, W., Diehl, A., Fröhberg, N., Garbe-Schönberg, D., Hartmann, J. F., de Ronde, C. E. J., Sander, S. G., Strauss, H., Stucker, V. K., Thal, J., Zitoun, R., & Koschinsky, A. (2019). Geochemical characterization of highly diverse hydrothermal fluids from volcanic vent systems of the Kermadec intraoceanic arc. Chemical Geology, 528. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2019.119289
Bieseler, B., Diehl, A., Jöns, N., Lucassen, F., & Bach, W. (2018). Constraints on Cooling of the Lower Ocean Crust From Epidote Veins in the Wadi Gideah Section, Oman Ophiolite. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 19(11), 4195-4217. https://doi.org/10.1029/2018gc007679
Dziadek, R., Gohl, K., Diehl, A., & Kaul, N. (2017). Geothermal heat flux in the Amundsen Sea sector of West Antarctica: New insights from temperature measurements, depth to the bottom of the magnetic source estimation, and thermal modeling. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 18(7), 2657-2672. https://doi.org/10.1002/2016gc006755
Longpre, M. A., Klugel, A., Diehl, A., & Stix, J. (2014). Mixing in mantle magma reservoirs prior to and during the 2011-2012 eruption at El Hierro, Canary Islands. Geology, 42(4), 315-318. https://doi.org/10.1130/g35165.1