Andreas Mulch ist mit seiner innovativen Forschung an der Schnittstelle zwischen der Geochemie stabiler Isotope, der tektonischen Gebirgshebung und der Rekonstruktion vergangener Niederschlagsmuster angesiedelt. Seine stets neuartigen Anwendungen haben ihn zu einem von Deutschlands führenden Geowissenschaftlern und Geochemikern gemacht.
Andreas Mulch studierte Geologie an der Universität Gießen, promovierte an der Universität Lausanne in Mineralogie und Geochemie, betätigte sich als Postdoc in den USA (University of Minnesota, Stanford University) und übernahm von 2007 bis 2010 eine W2-Professur an der Leibniz Universität Hannover. Seit 2010 ist er W3-Professor für Paläoklima und die Dynamik von Paläo-Umweltprozessen an der Goethe-Universität Frankfurt und auch Vizedirektor der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt. Andreas Mulch ist gewählter Fellow der Geological Society of America.
Andreas Mulch führt Feldbeobachtungen durch und nutzt moderne analytische Methoden. Mit Massenspektrometrie des radiogenen Argons sowie der leichten (C, O, H) stabilen Isotope hat er Bewegungen in der Erdkruste datiert und die Hebungsgeschichte von Gebirgen rekonstruiert. Dies ist in den Erd- und Klimawissenschaften ein großes und sehr aktuelles Thema, bestehen doch bedeutende Rückkopplungen zwischen der langfristigen Klimaregulierung der Erde (durch Gesteinsverwitterung und Entzug von CO₂ aus der Atmosphäre) einerseits und andererseits durch die zum Beispiel niederschlagsbedingte Abtragung und simultane Heraushebung von Gebirgen.
Jedoch gab es bisher kaum Methoden, die es erlaubten, die genaue Hebungsgeschichte von Gebirgen mit quantitativen physikalischen Daten zu rekonstruieren. Hier verdanken wir Andreas Mulch bahnbrechende Innovationen.
Vier besonders wegweisende Entwicklungen sollen hier genauer ausgeführt werden:
Wie hoch ist ein Berg, während sich Scherzonen in ihm bilden? Bereits in seiner Promotion ermittelte Mulch das K-Ar-Alter von Scherzonen in den Nordamerikanischen Kordilleren. In ihnen maß er dann die Isotopenzusammensetzung ihres Wasserstoffs. Da deren Zusammensetzung von der Atmosphärenhöhe abhängt, fand er heraus, dass diese Scherzonen in einem Gebirge von 4.000 m Höhe entstanden sind. Vor 49 Mio. Jahren war das Gebirge also bereits 4 km hoch. Seitdem können wir „Paläo-Topographie“ bestimmen.
Hebung der Anden: Zu Andreas Mulchs herausragenden Erkenntnissen gehört eine genaue Rekonstruktion der Hebung der Anden. Gemäß einer Kombination von Paläo-Topographiemessungen mit stabilen Isotopen in Paläoböden, vulkanischen Tonen und authigenen Karbonaten begann diese vor 25 Mio. Jahren (bis 2 km Höhe) und erfuhr ihren Hauptschub (bis 4 km Höhe) zwischen 10 und 5 Mio. Jahren. Seitdem sind das Altiplano und die hohen Anden etabliert. Dieser Ablauf wurde mit der Dynamik des Erdmantels erklärt – Subduktion und später vor allem Delaminierung des lithosphärischen Erdmantels.
Rekonstruktion der Begrünung Zentralasiens in der mitteleozänen Warmphase: Mittels einer ganzen Reihe moderner geochemischer Methoden (TOC und organisches δ¹³C, n-Alkane δ¹³C und δ²H, XRD-Mineralogie, δ¹⁸O und Δ⁴⁷ in pedogenen Karbonaten) rekonstruierten Mulch und Kolleginnen Vegetation und Feuchtigkeit während des warmen frühen Eozäns (vor 57 bis 44 Mio. Jahren). Sie konnten zeigen, dass sich die Niederschläge vorübergehend verdoppelten und die Steppe durch bewaldete Ökosysteme ersetzt wurde. Dies wurde auf die massive Freisetzung von Treibhausgasen während des Paläozän-Eozän-Thermalmaximums zurückgeführt. Diese extremen Proto-Monsune aus dem Eozän ermöglichen einen Blick in die Zukunft: Die abrupten Veränderungen der zentralasiatischen Niederschläge und Ökosysteme weisen einen Blick auf die künftige globale Erwärmung.
Terrestrische Klimaentwicklung mit neuen Isotopenmethoden: In der neuesten Entwicklung wendeten Andreas Mulch und weitere Kolleginnen und Kollegen die sogenannten „Clumped Isotopes“ Δ⁴⁷ an pedogenen Karbonaten der Rocky Mountains an, um die terrestrische Klimaentwicklung während des „Miozänen Klimatischen Optimums“ zu rekonstruieren. Diese Erwärmungsphase vor 17–15 Mio. Jahren ist in Ozeansedimenten gut dokumentiert, aber nicht für die Kontinente. Die neue Isotopenmethode erlaubt dies jetzt. Mit den neueren Arbeiten fand die Gruppe heraus, dass in den Rocky Mountains diese Warmphase nicht deutlich ausgeprägt war, und dass damit kontinentales Klima von ozeanischem entkoppelt war.
Diese vier Beispiele zeigen exemplarisch, dass Andreas Mulch moderne, innovative Methoden betreibt und stets vermag, sie auf bis dahin unbekanntes Terrain anzuwenden. Sie beruhen auf einer profunden Kenntnis der Bildungsbedingungen datierbarer Minerale und der Isotopenfraktionierung zwischen Mineralen und Fluiden. Ebenso dokumentieren sie seine Vielseitigkeit an der Schnittstelle zwischen Tektonik, Geochemie, Mineralogie und Klimaentwicklung sowie die herausragende Art, wichtige geowissenschaftliche Fragen zu identifizieren und zu beantworten.
Auch setzte sich Andreas Mulch als Vizedirektor der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, als Mitglied der DFG-Senatskommission für Erdsystemwissenschaften und als ehemaliger Vizepräsident der Geologischen Vereinigung GV vorbildlich für die deutschen Geowissenschaften ein und tut dies auch weiterhin.
Für seine kreative Forschung an der Schnittstelle zwischen Isotopengeochemie und Tektonik sowie seinen großen Einsatz für die Wissenschaftsgemeinde in Deutschland verleiht die DMG Andreas Mulch die Abraham-Gottlob-Werner-Medaille.
Friedhelm von Blanckenburg · Berlin