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Full-waveform-based characterization of acoustic emission activity in a mine-scale experiment
(2020)
Understanding fracturing processes and the hydromechanical relation to induced seismicity is a key question for enhanced geothermal systems (EGS). Commonly massive fluid injection, predominately causing hydroshearing, are used in large-scale EGS but also hydraulic fracturing approaches were discussed. To evaluate the applicability of hydraulic fracturing techniques in EGS, six in situ, multistage hydraulic fracturing experiments with three different injection schemes were performed under controlled conditions in crystalline rock at the Aspo Hard Rock Laboratory (Sweden). During the experiments the near-field ground motion was continuously recorded by 11 piezoelectric borehole sensors with a sampling rate of 1 MHz. The sensor network covered a volume of 30x30x30 m around a horizontal, 28-m-long injection borehole at a depth of 410 m. To extract and characterize massive, induced, high-frequency acoustic emission (AE) activity from continuous recordings, a semi-automated workflow was developed relying on full waveform based detection, classification and location procedures. The approach extended the AE catalogue from 196 triggered events in previous studies to more than 19600 located AEs. The enhanced catalogue, for the first time, allows a detailed analysis of induced seismicity during single hydraulic fracturing experiments, including the individual fracturing stages and the comparison between injection schemes. Beside the detailed study of the spatio-temporal patterns, event clusters and the growth of seismic clouds, we estimate relative magnitudes and b-values of AEs for conventional, cyclic progressive and dynamic pulse injection schemes, the latter two being fatigue hydraulic fracturing techniques. While the conventional fracturing leads to AE patterns clustered in planar regions, indicating the generation of a single main fracture plane, the cyclic progressive injection scheme results in a more diffuse, cloud-like AE distribution, indicating the activation of a more complex fracture network. For a given amount of hydraulic energy (pressure multiplied by injected volume) pumped into the system, the cyclic progressive scheme is characterized by a lower rate of seismicity, lower maximum magnitudes and significantly larger b-values, implying an increased number of small events relative to the large ones. To our knowledge, this is the first direct comparison of high resolution seismicity in a mine-scale experiment induced by different hydraulic fracturing schemes.
Eine verbesserte Zusammenarbeit und Abstimmung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik, Bildungswissenschaften und schulpraktischen Lernorten ist einer der Förderbereiche der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“. Zahlreiche der geförderten Projekte haben für dieses Handlungsfeld im Bereich Vernetzung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaften hochschulspezifische Maßnahmen konzipiert und umgesetzt.
Der vorliegende Tagungsband beinhaltet Beiträge von 15 entsprechenden Projekten, von denen sieben anlässlich von zwei standortübergreifenden Projekt-Tagungen in Hannover und Potsdam vorgestellt und in Workshops diskutiert wurden. Insgesamt geben die Beiträge einen theoretisch fundierten und gleichzeitig praxisorientierten Überblick über aktuelle Ansätze und Konzepte zur besseren Vernetzung fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Studienanteile im Lehramtsstudium. Dargestellt werden Projektarbeiten der Hochschulen, die auf verschiedenen Ebenen wirksam werden (curricular-inhaltliche Ebene, kollegiale Ebene, hochschul-strukturelle Ebene). Die Maßnahmen sind so beschrieben, dass sie als Grundlage für einen Transfer auf andere Fächer bzw. andere Standorte genutzt werden können.
Die Beiträge richten sich an alle Lehrenden im Bereich der Lehramtsbildung sowie sonstige Akteure im Bereich der Lehr- und Qualitätsentwicklung an den Universitäten. Sie alle können den beschriebenen Konzepten und Umsetzungsformaten transferierbare Ideen und Impulse entnehmen.
Coccolithophores have influenced the global climate for over 200 million years(1). These marine phytoplankton can account for 20 per cent of total carbon fixation in some systems(2). They form blooms that can occupy hundreds of thousands of square kilometres and are distinguished by their elegantly sculpted calcium carbonate exoskeletons (coccoliths), rendering them visible from space(3). Although coccolithophores export carbon in the form of organic matter and calcite to the sea floor, they also release CO2 in the calcification process. Hence, they have a complex influence on the carbon cycle, driving either CO2 production or uptake, sequestration and export to the deep ocean(4). Here we report the first haptophyte reference genome, from the coccolithophore Emiliania huxleyi strain CCMP1516, and sequences from 13 additional isolates. Our analyses reveal a pan genome (core genes plus genes distributed variably between strains) probably supported by an atypical complement of repetitive sequence in the genome. Comparisons across strains demonstrate that E. huxleyi, which has long been considered a single species, harbours extensive genome variability reflected in different metabolic repertoires. Genome variability within this species complex seems to underpin its capacity both to thrive in habitats ranging from the equator to the subarctic and to form large-scale episodic blooms under a wide variety of environmental conditions.
Reflexion ist eine Schlüsselkategorie für die professionelle Entwicklung von Lehrkräften, welche als Ausbildungsziel in den Bildungsstandards für die Lehrkräftebildung verankert ist. Eine Verstetigung universitär geprägter Forschung und Modellierung in der praxisnahen Anwendung im schulischen Kontext bietet Potentiale nachhaltiger Professionalisierung. Die Stärkung reflexionsbezogener Kompetenzen durch Empirie und Anwendung scheint eine phasenübergreifende Herausforderung der Lehrkräftebildung zu sein, die es zu bewältigen gilt. Ziele des Tagungsbandes Reflexion in der Lehrkräftebildung sind eine theoretische Schärfung des Konzeptes „Reflexive Professionalisierung“ und der Austausch über Fragen der Einbettung wirksamer reflexionsbezogener Lerngelegenheiten in die Lehrkräftebildung. Forschende und Lehrende der‚ drei Phasen (Studium, Referendariat sowie Fort- und Weiterbildung) der Lehrkräftebildung stellen Lehrkonzepte und Forschungsprojekte zum Thema Reflexion in der Lehrkräftebildung vor und diskutieren diese. Gemeinsam mit Teilnehmenden aller Phasen und von verschiedenen Standorten der Lehrkräftebildung werden zukünftige Herausforderungen identifiziert und Lösungsansätze herausgearbeitet.
In der Philosophie des 20. Jahrhunderts wird deutlich, dass es in Frankreich und in Deutschland voneinander abweichende Sichtweisen auf die Frage gibt, ob der Mensch eine "Sonderstellung" in der Dynamik des biologischen und geschichtlichen Lebens genießt. Während sich in Deutschland die Tradition eines anthropologischen Denkens neu formiert, ist in Frankreich eine scharfe Skepsis gegenüber dem Erbe des Humanismus charakteristisch. Die Beiträge dieses zweisprachigen Buches untersuchen diese deutsch-französische Konstellation von Fragen und Autoren, und aktualisieren die Reflexion auf die (Grenzen der) Singularität des Menschen.