Dez05

Im äussersten Osten der Türkei, in den Provinzen Van und Bitlis an der Grenze zu Iran liegt der Vansee. Sein Wasser ist stark alkalisch, da der einstige Abfluss durch den Vulkan Nemrut Dağı am Westufer vor etwa 1 Million Jahre versperrt wurde. Der Nemrut Dağı ist nach dem sagenhaften König Nimrod benannt, wobei der armenische Name “Bergquell” bedeutet und eher zutrifft. Der See, der im Neogen entstanden ist, misst heute 120 auf 80 km, ist 457 m tief und liegt auf etwa 1’700 Metern. Gespeist wird er von den Flüssen der umliegenden Berge. Zudem ist es der grösste Sodasee der Welt.

Der Berg Çadır Dağı von der Insel Akdamar im Vansee/Osttürkei aus Richtung NW gesehen. Auf der Insel befindet sich die armenische Kirche zum Heiligen Kreuz © Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Der Berg Çadır Dağı von der Insel Akdamar im Vansee/Osttürkei aus Richtung NW gesehen. Auf der Insel befindet sich die armenische Kirche zum Heiligen Kreuz © Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Der See hat eine einzige endemische Fischart, die Karpfenart Chalcalburnus tarichi, die im Brackwasser lebt. Allerdings ist sie stark bedroht. Berühmt sind auch die Vankatzen, eine Katzenart, die freiwillig ins Wasser geht und schwimmt.

Legende und Geschichte

Eigentlich wollten die Archäologen der Van Yüzüncü Yıl University auf ihren Tauchgängen einer Legende auf die Spur kommen, laut derer im See ein saurierähnliches Tier leben soll – ähnlich dem Loch Ness in Schottland. Das fanden sie zwar nicht, dafür kilometerlange, gewaltige Mauern einer Festung aus der Bronzezeit. Obwohl sie vor etwa 3000 Jahren erbaut wurde und unter Wasser liegt, ist sie erstaunlich gut erhalten. Datiert ist sie jedoch noch nicht.

Es wird vermutet, dass die Festung ein Relikt aus dem Königreich Urartu ist, einer Zivilisation, die auf das neunte bis sechste Jahrhundert v. Chr. datiert wird. Das Königreich siedelte während der regionalen Bronze-/Eisenzeit um den See und errichtete zahlreiche Festungen. Ihr Herrschaftsgebiet umfasste neben der heutigen Türkei auch Armenien und Iran. Bekannt ist etwa Erebuni in Armenien, eine Anlage aus dem achten Jahrhundert v. Chr..

Der grösste See der Türkei lüftet damit ein lange gehütetes Geheimnis. Die Vermutung, dass auf dem Grund des Vansees etwas Aussergewöhnliches zu finden ist, gibt es schon länger, denn in der Umgebung des Sees, an den bergigen Seeufern fanden die Archäologen immer wieder Reste historischer Siedlungen. Der Wasserpegel des Vansees schwankt seit Jahrtausenden stark. Während der Zeit des Urartäischen Reichs stand das Wasserstand wahrscheinlich deutlich tiefer als heute. So kann man annehmen, dass Siedlungen und Festungsanlagen als Folge des schwankenden Wasserstandes immer wieder aufgegeben wurden.

Geologische Untersuchungen

Gestützt wird die Vermutung stark schwankender Wasserstände durch neuste Forschungsergebnisse einer internationalen Forschergruppe angeführt von der Eawag und der Uni Bern. Auf Grund des unterschiedlichen Salzgehalts im Porenwasser der Sedimentkerne aus dem Vansee konnten die Seespiegelschwankungen der letzten 250‘000 Jahre von bis zu 200 m unter- und 105 m oberhalb des aktuellen Seespiegels rekonstruiert werden.

Weil im See absolut betrachtet immer gleich viel Salz gelöst ist, sinkt der Salzgehalt pro Liter Wasser mit steigendem Volumen und umgekehrt. Und weil die Geometrie des Sees vermessen wurde, kann aus den berechneten Volumen auf den Seespiegel geschlossen werden.

Während Zeiten höchster Wasserstände hat der See im Südwesten wahrscheinlich einen Abfluss zum Tigris gehabt. Mit dem abfliessenden Wasser muss der Salzgehalt stark gesunken sein ­– ein Befund, der durch Schalen von Süsswassermuscheln in den Seeablagerungen gestützt wird.

Bei geschlossenem Becken wird die Wasserbilanz des Sees nur von den Zuflüssen und der Verdunstung bestimmt. Dies erlaubt eine Rekonstruktion des Auf und Ab des Seespiegels und damit auch Rückschlüsse auf das Niederschlagsregime im Einzugsgebiet. In der Nähe steht mit dem Berg Ararat jener biblische Ort, wo nach der Sintflut die Arche Noah gestrandet sein soll.

Die Festung im Vansee

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Nov07

Die Vier Ecken oder Four Corners mit dem gleichnamigen Monument bezeichnen das Vierländereck der Bundesstaaten Utah, Colorado, New Mexico und Arizona.

Karte Colorado Plateau: seine Ausdehnung rund um das Vierländereck Utah, Colorado, New Mexico und Arizona © Ron Blakey & Wayne Ranney

Karte Colorado Plateau: seine Ausdehnung rund um das Vierländereck Utah, Colorado, New Mexico und Arizona © Ron Blakey & Wayne Ranney

Es befindet sich auf dem Colorado-Plateau und gehört zur Navajo Nation, dem selbstverwalteten Territorium der Navajo.

Navajo Nature Reservation (grau eingefärbt) mit dem rotumrahmten Hopi-Territorium © aus Google Map

Navajo Nature Reservation (grau eingefärbt) mit dem rotumrahmten Hopi-Territorium © aus Google Map

Das Plateau, das eine flache Schüssel bildet, umfasst eine imposante Fläche von 337’000 km² und weist eine durchschnittliche Höhe von 1500 m auf.

Weil das Plateau hauptsächlich vom Colorado-Fluss entwässert wird, hat es von ihm auch seinen Namen erhalten.

Vulkanische Berge und Hügel, tief eingeschnittene Täler und ein ungewöhnliches Farbspektrum der Landschaften haben zusammen mit der bemerkenswerten Kultur und Geschichte der Navajo-Pueblo Indianer zu seiner Berühmtheit beigetragen.

Geologische Einblicke

Canyonlands NP in der Nähe der Moab, Utah and Arches NP © CC 2.0 Generic

Canyonlands NP in der Nähe der Moab, Utah and Arches NP © CC 2.0 Generic

Das Vierländereck liegt weit von der Küstenregion des Amerikanischen Kontinents entfernt. Trotzdem zeigt die Landschaft Spuren, die normalerweise nur an tektonischen Plattengrenzen, d.h. an Subduktionszonen anzutreffen sind: Orogenese, Vulkanismus, Intrusivgesteine, Pressung, Faltung und Zerrung. Zurückzuführen ist dies auf die wechselhafte Entwicklungsgeschichte, die seit dem Präkambrium stattgefunden hat.

Im Präkambrium und Paläozoikum

Das Gebiet des Colorado-Plateaus befand sich während des Präkambriums und zu Beginn des Paläozoikums auf einer tektonischen Platte, deren Grenze parallel zum Äquator lag. Mit dem Auseinanderdriften begann sich die Platte, die langsam zur Nordamerikanischen Platte wurde, langsam im Uhrzeigersinn zu drehen. Durch erste Kollisionen der sich abspaltenden Platte mit anderen tektonischen Kleinplatten begann eine erste Orogenese. In dem Bereich der heute Süd-Ost Utah entspricht, bildete sich während des späten Paläozoikums eine Beckenlandschaft aus, das “Paradox Basin”. Dieses füllte sich mit Erosionsprodukten aus den umgebenden Hügeln und zudem kam es zu Ablagerungen von Salz, Gips und Pottasche.

Mesozoikum

Während des frühen Mesozoikums befand sich die Platte auf der gleichen geographischen Breite wie heute die Sahara. Es bildeten sich Dünen und mächtige Sandschichten, die später zu Sandsteinen verdichtet wurden. Im mittleren Mesozoikum entstanden Sedimentschichten aus Marschen, Flussüberschwemmungen und flachen Meeren. Im späten Mesozoikum dann begann die Gebirgsbildung der Sevier Mountains. Dies führte zu weiterem Sedimenteintrag ins Becken. Ausgelöst wurde die Orogenese durch die Kollision der Nordamerikanischen mit der Pazifischen Platte und mit einigen damals existierenden Mikrokontinenten, die hauptsächlich aus Vulkanen bestanden. Während der Gebirgsbilungsprozesse drang das Meer noch einmal vor und lagerte Schlamm, Sand- und Kalkstein ab. Man kann auch annehmen, dass es an der flach abfallenden Küste zur Bildung von Lagunen und Sümpfen gekommen sein musste, da sich in den abgelagerten Schichten teils sehr ertragreiche Kohlelagerstätten befinden.

Känozoikum

Zu Beginn des Känozoikums begann die Gebirgsbildung der Rocky Mountains, die sogenannte Laramische Orogenese. Es bildete sich eine Seen- und Beckenlandschaft zwischen den entstehenden Rocky Mountains im Osten und den Bergen in Central Utah. In einigen Gebieten wurden gut erhaltene Fossilien abgelagert. Im Tertiär dann, vor 40 Millionen Jahren, kam es am Rande, durch entstehende Risse in der Erdkruste, zu Vulkanismus. Vor 13 – 16 Millionen Jahren wurde das Gebiet bis auf eine Höhe von  3000 m gehoben. Durch die aufkommenden Spannungen während der Hebung entstanden Brüche und Verwerfungen, die der Erosion anheim fielen. Durch unterschiedliche Gesteinshärten und Verwitterungsresistenzen der einzelnen Schichten schritt der Erosionsprozess unterschiedlich schnell voran, was die Bildung der “Grand Staircase” bewirkte.

Geologischer Schnitt der ≪Grand Staircase≫ © Public Domain

Geologischer Schnitt der ≪Grand Staircase≫ © Public Domain

Bei der Grand Staircase handelt es sich um ein durch Erosion und Canyonbildung teilweise stark abgetragenes, in Richtung Süden leicht einfallendes Tafelland, dessen Begrenzung im Norden der Bryce Canyon National Park und im Süden der Grand Canyon National Park bilden. Das Gebiet ist durchzogen von Tafelbergen (Mesas).
Von Unten nach Oben gesehen, bildet die Talsohle des Grand Canyons den Anfang der ersten Stufe. Die oberste Schicht im Grand Canyon ist gleichzeitig die unterste Schicht im Zion National Park, während die oberste Schicht im Zion National Park wiederum die unterste Schicht des Bryce Canyon National Parks repräsentiert. Die oberste Schicht des Bryce Canyon schließlich bildet das obere Ende der Treppe. Alles was darüber weg sedimentiert wurde, ist seitdem abgetragen worden. Die treppenartige Oberflächenstruktur reicht somit von 730 m am Grand Canyon bis auf über 3000 m am Rand des Bryce Canyon.

Klimazone

Das Gebiet des Colorado-Plateaus ist grundsätzlich der Great Basin Desert zuzuordnen, dessen Ausbreitungsgebiet sich zwischen der Nevada-Cascaden-Kette und den Rocky Mountains befindet.
Die Great Basin Desert ist die grösste Wüste auf dem Nordamerikanischen Kontinent. Es ist eine Hochwüste, die als “cold desert” bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu werden die Mojave, Sonora und Chihuahua Wüsten als “hot deserts” bezeichnet. Und auch die dominierenden Pflanzen- und Tierwelten der beiden Wüstentypen sind unterschiedlich. Aufgrund der grossen Höhenunterschiede und der Zerklüftung durch die vielen Canyons und Tafelberge ist das Klima lokal allerdings stark unterschiedlich.

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Mai23

Kurz nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion (1991) wurde Russlands geographischer Mittelpunkt errechnet. Er soll am Südufer des Wiwi- oder auch Vivi-Sees liegen, der sich zudem wenige Kilometer nördlich des nördlichen Polarkreises befindet. Der Wiwi-See ist ein 230 km² grosser See im Südteil des Putorana-Gebirges, im Nordwestteil des Mittelsibirischen Berglands in der Region Krasnojarsk. Das Einzugsgebiet umfasst etwa 3300 km². Der Wiwi-See ist eine eigene Welt – die Welt des Wassers, der flachen “Tafelberge”, der Krummwälder, der unendlichen Tundra, der Vögel, Tiere und Fische. Weder am See noch in seiner Umgebung gibt es Siedlungen.

Seeenlandschaft, Putorana Gebiet, Sibirien; © Krashevsky Location lake Vivi, Google Maps
v.l.n.r.: Seeenlandschaft, Putorana Gebiet, Sibirien; © Krashevsky; Google Map Region Krasnojarsk, Sibirien

Putorana Plateau

Das Putorana Plateau ist eine der ältesten Hochebenen vulkanischer Herkunft und wird “Land der zehntausend Seen und tausend Wasserfälle” genannt. Seine Fläche beträgt etwa 30’000 km². Die Hochebene liegt südlich der Halbinsel Taimyr und östlich der grössten Polarstadt, Norilsk. Das Plateau wird durch die Flüsse Jenissei, Cheta, Kotuj und Tungusska eingegrenzt. Das Gebirge besteht aus Basalten und verwandten Gesteinen, die zum Vulkanismus des sibirischen Trapp gehören. Im Nordwesten gibt es grosse Vorkommen an Kupfer und Nickel.

Vor Hunderttausenden von Jahren war das Plateau vergletschert und so wurde die Hochebene in Schluchten mit steilen Wänden zergliedert. Dabei ist die höchste Bergspitze 1700 m hoch: Kamen (Stein) ist damit auch der höchste Berg im Mittelsibirischen Bergland. Das Putorana Plateau befindet sich in der Permafrost-Zone. Der Winter ist hier sehr kalt mit Temperaturen bis zu -44 Grad Celsius. Deshalb ist der Sommer für eine Reise die beste Zeit, ganz besonders in der Periode des polaren Tages (vom 11. Juli bis 2. August). Zu dieser Zeit erreichen die Temperaturen das absolute Maximum vom +30 Grad.

Das Gebirge, in dem das 1988 gegründete Staatliche Naturschutzgebiet Putorana (19’000 km²) liegt, wurde 2010 von der UNESCO zum Weltnaturerbe erklärt. Leider hat aber auch hier der Mensch tiefe Spuren gesetzt.

Umweltverschmutzung

Die Industrie-Anlagen des Konzerns MMC Norilsk Nickel, dem Weltmarktführer von Nickel und Palladium, hat – mit in den Nordwestausläufern des Putorana-Gebirges befindlichen Tagebauen – eine starke Umweltverschmutzung zu verantworten. Das Falschfarbenfoto des Gebirges im Nordwesten zeigt eine mit Schwermetallen und diversen Umweltgiften stark belastete Umwelt.

Auswirkungen des Tagebaus von Nickel und Kupfer
Falschfarbenfoto: Aus der Produktion des Konzerns MMC Norilsk Nickel resultierende Umweltverschmutzung; © Jesse Allen, NASA Earth Observatory, using data obtained from the University of Maryland’s Global Land Cover Facility.

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Mai09

Damals fegten glühend heisse, pyroklastische Wolken über die Region und ausgedehnte Lavamassen ergossen sich entlang der Bergrücken.

Heute ist Kappadozien eine einzigartige  Erosionslandschaft im Herzen der Türkei mit weiten Landschaften, engen Schluchten, antiken Höhlensiedlungen und unzähligen in den Fels gehauenen Kirchen und Klöster der ersten Christen.

Cappadocia_Chimneys; © Wikimedia Commons

Zipfelmützenberge in der Felslandschaft bei Göreme, Kappadozien; © Wikimedia Commons, Benh Lieu Song

Im Neogen kam es zu bedeutenden Eruptionen, die neben Lava auch grosse Mengen vulkanischer Asche in ein etwa 10’000 km² grosses Gebiet zwischen den beiden Vulkanen Erciyes Dagi und Hasan Dagi eintrugen und eine über 100 m dicke Ascheschicht legte sich auf eine Sumpf- und Seenlandschaft. Aus der Luft sieht man heute noch viele kleine Krater und trockene Maare, es sind Zeugen der einstigen geologischen Ereignisse.

Als dann die vulkanische Tätigkeit nachliess und die Erosion vor ca. 100’000 Jahren einsetzte, begannen Wind und Wasser den weichen Fels zu modellieren.

Das markanteste Markenzeichen sind die Feenkamine oder Erdpyramiden. Wenn zwischen den einzelnen Tuffsteinschichten härtere vulkanische Ablagerungsschichten vorhanden sind, entstehen die für die Region so typischen Erosionsformen. Die obere und härtere Lage erodiert wesentlich langsamer als die untere, weichere und es bildet sich ein schützender Hut über den schlanken Türmen. Irgendwann einmal wird die Auflage für den Deckstein zu klein und er fällt herunter. Dies ist dann das schnelle Ende eines Feenkamines oder des “Zipfelmützenbergs”. Innerhalb geologisch gesehen kürzester Zeit wird der schlanke Turm von Wind und Regen dann restlos abgetragen sein.

Siehe auch den Beitrag: Ein Ausflug zu den Schweizer Pyramiden

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Apr11

Sanddünen singen nur in wenigen Gebieten der Erde und sie singen, wenn der Sand den Hang hinunterrutscht. Über die Entstehung der Klänge – ein tiefes, monotones Brummen – wird seit Jahrhunderten fleissig spekuliert. Schon Marco Polo begegnete diesem Brummen auf seinen Reisen und Charles Darwin beschrieb in seinem Buch “The Voyage of the Beagle” einen klingenden, sandigen Hügel, den die Chilenen “Bellower” (lautes Gebrüll eines Tieres) nannten.

Der Klang des Sandes ist ein Brummen im tieferen Frequenzbereich eines Cellos. Menschen können den Sand in Bewegung versetzen oder der Wind kann Sandrutschungen auslösen und einen plötzlichen, dröhnenden Chor auslösen.

Mystery Of Singing Sand Dunes Solved | Video, Standard YT Lincence

Zwei “singende” Sanddünen in Marokko und Oman. American Geophysical Union / Video von Derek Sollosi und Sean Treacy. Bilder and Ton von Simon Dagois-Bohy.

Wissenschaftler dachten bisher, dass der rutschende Sand in den stabileren, unteren Schichten einer Düne die Klang-Vibrationen erzeugt. Aus Experimenten im Jahr 2009 ergaben sich jedoch Hinweise, dass der Sand bzw. die Sandkörner und nicht die Düne singt. Dasselbe Forschungsteam untersuchte noch ein weiteres Rätsel: Wie entstehen in einer Düne gleichzeitig mehrere Klänge?

Es wird vermutet, dass die Korngrösse die Reinheit der Töne beeinflusst. Wenn die Korngrösse variiert, fliessen die Sandströme mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und produzieren eine grössere Bandbreite von Tönen. Wenn aber die Sandkörner alle etwa gleich gross sind, bewegen sich die Sandströme innerhalb der Rutschung mit gleichmässigeren Geschwindigkeiten und sorgen dafür, dass der Klang sich auf spezifische Töne beschränkt.

Man nimmt an, dass sich die Vibrationen fliessender Sandkörnchen synchronisieren und im Einklang vibrieren lassen. Die tausenden, schwachen Vibrationen vereinigen sich so wie die Membran eines Lautsprechers, um die Luft zusammenzudrücken. Wieso sich die Sandkörner synchronisieren, bleibt vorerst noch ungeklärt.

Lieder der Dünen; YT Standardlizenz

≪The songs of the dunes≫ von Stéphane Douady. Aufgenommen auf einer singenden Düne in Morokko. © gefilmt von Etienne Chaillou and Mathias Thery.

>> Hier noch die Auflösung des Rätsels von letzter Woche: Es handelt sich um die Rub al-Chali, oder auch Arabia’s Empty Quarter und ist die grösste durchgängige Sandfläche der Welt. Es ist eine Landschaft aus endlosen, wandelbaren Sandgebirgen, die durch den britischen Entdecker Wilfred Thesiger und seine emiratischen und omanischen Begleiter in den 1940er- und 1950er-Jahren berühmt wurden.

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Apr04

Eine geomorphologische Struktur aus dem Weltall gesehen – was könnte dies sein?

Rub' al-Chali @ Gemeinfrei: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS und U.S./Japan ASTER Science Team

Um welche Struktur handelt es sich hier und wo könnte sie liegen?

Die Auflösung erhaltet ihr mit dem nächsten Beitrag. Unterdessen viel Spass beim Rätseln – erdwissen.

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Mrz28

Acht Prozent der Flächen der Schweizer Alpen sind in Bewegung!

In Braunwald ist die permanente Geländebewegung ein geologisches Erbe und dauert – wie wir heute wissen –  schon Zehntausende von Jahren an. Vergleichbare Bewegungen kommen in den Schweizer Alpen häufig vor.

Braunwald

Braunwald: von den Geländebewegungen geformte Landschaft unter dem Hanenbüel

Seit über hundert Jahren werden in Braunwald Kriechbewegungen beobachtet. Erstmals bemerkt wurde der instabile Untergrund beim Bau des grossen Hotels vor dem ersten Weltkrieg. Im alltäglichen Leben merkt die Bevölkerung allerdings nichts davon. Erst über längere Zeit wird das geologische Phänomen wahrgenommen, z. B. an Rissen in Fassaden oder leicht geneigten Fussböden. Bei grösseren Ereignissen, die etwa alle 20 bis 30 Jahre stattfinden können, sind z. B. 1999 in Teilgebieten von Braunwald und auch im Tal grössere Schäden entstanden.

Braunwald Hauptabriss des Rutschgebiets

Übersichtskarte Braunwald: orange Umgrenzung des Rutschgebiets mit alter Hauptabrisslinie in Rot

Die geologische Situation

Verschiedene Schichten aus der letzten Eiszeit liegen wie bei einer Cremeschnitte übereinander auf hartem Fels. Diese ≪Cremeschnitte≫ umfasst eine 10 bis 100 m mächtige, kriechende Masse von etwa 3,5 Quadratkilometern; ein Gebiet, das vom Seblengrat zum Brummbach respektive bis zum Schwettiberg / Höcheli (siehe Übersichtskarte) reicht. Sie besteht aus verwittertem und von mehreren Eiszeiten überprägtem Felsmaterial, Kalken und Sandkalken aus dem Gebiet der Eggstöcke. Darin eingeschlossen sind Schichten von sogenanntem ≪blauem Lehm≫, der für die Bewegung am meisten verantwortlich ist. Das Gemisch aus dunkelgrauen Schieferplättchen und graubläulich schillerndem Lehm ist durch die Jahrtausendelange Beanspruchung aus alpinem Opalinuston entstanden. Aufgeschlossen ist der Opalinuston bei der Bergstation der Sesselbahn am Seblengrat.

Geologisches Profil Braunwald

Geologisches Übersichtsprofil Vorder Eggberg – Teufrus (Schindler 1982)

Die Braunwalder begegnen den Problemen mit dem unruhigen Untergrund, seit sie die ersten Bauten auf der Terrasse errichteten. Die spezielle Rolle des Grundwassers wurde früh erkannt wie die zahlreichen, mit Steinpackungen verfüllten Stollensysteme zeigen.

Umfangreiche Untersuchungen nach den Ereignissen 1979/80 unter dem Hotel Bellevue / Feuerwehrdepot zeigten, dass die Geländebewegung nur mit einer möglichst vollständigen Abdrainierung des Grundwassers bis hinab zur Basisgleitfläche in rund 16 Meter Tiefe den Kriechprozess wesentlich verlangsamen kann. Zudem wurde klar, dass der Gleithorizont aus einer Lehmschicht besteht, die sehr schlechte Reibungseigenschaften hat. Dies und das Grundwasser machen es erst möglich, dass sich eine derart grosse Lockergesteinsmasse auf der erstaunlich flachen Ebene (12 bis 15 Grad) überhaupt bewegen kann.

 

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Die Lösung

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