Graffiti für die Wissenschaft
Felsenmalerei im Dienste der Wissenschaft: Graffiti in einer Schweizer Bergschlucht hilft bei der Ermittlung von Erosionsraten. Foto: Alexander R. Beer/ETH Zürich
Die Bestimmung der räumlichen Verteilung von Erosionsprozessen an Gesteinsoberflächen in natürlicher Umgebung ist ein schwieriges Unterfangen. Deshalb gibt es hierzu bisher nur wenige Daten. Insbesondere in unwegsamem Gelände ist es schwer, Messapparate zu installieren und Veränderungen im Zeitverlauf, vor allem solche im Millimeterbereich, zuverlässig zu überwachen.
In einer neuen Machbarkeitsstudie zeigt ein schweizerisch-deutsches Forscherteam mit Beteiligung des Wissenschaftlers Jens Turowski vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, wie diese Erosionsprozesse anhand einer simplen Methode per Farbanstrich visualisiert werden können.
In einer Schlucht in den Schweizer Alpen nahe Zermatt haben die Wissenschaftler auf einer Fläche von 30 mal 5 Metern Farbmuster aus Quer- und Längsstreifen auf dem Gestein aufgetragen und über drei Jahre in regelmäßigen Abständen und aus genau definierten Standorten fotografiert. Anhand dieser Fotos konnten sie den Erosionsprozess, der durch den Abtrag der Farbe sichtbar wird, im Zeitverlauf beobachten. Das neue Verfahren nennen Sie „erosion painting“, zu Deutsch: „Erosionsmalerei“.
Mit der Erosionsmalerei können die Wissenschaftler auch die räumliche Verteilung von Erosionsprozessen ermitteln und beispielsweise analysieren, an welchen Stellen eines Flusslaufs Erosionsprozesse intensiv und wo sie eher schwach ausgeprägt sind. Das Wissen hilft dabei, die hinter der Erosion stehenden physikalischen Prozesse besser zu verstehen. Die Arbeit der Wissenschaftler soll die Methode in der Prozessforschung etablieren.
Um topographische Veränderungen an Gesteinsoberflächen messen und kartieren zu können, waren bisher ausgefeilte Techniken notwendig, wie beispielsweise die Photogrammetrie, fest installierte Messstationen, Laserscanner und Erosionsmesssensoren. Doch warum kompliziert, wenn es auch einfach geht, fragten sich die Wissenschaftler.
„Erosionsmalerei“ benötigt keine teuren Installationen, kann schnell und hochauflösend auch in unwegsamem Gelände angebracht werden und bedarf zur Auswertung ausschließlich der visuellen Inspektion durch Fotografien. Jens Turowski: „Die Verwendung von Farbe ist eine billige und einfach anzuwendende Methode zur Analyse der räumlichen Verteilung von Erosionsprozessen. Mit unserer Arbeit wollen wir vor allem zeigen, dass die Methode der Erosionsmalerei wissenschaftlich einsetzbar ist“.
Mit wiederholten Laserscans haben die Wissenschaftler die Gültigkeit ihrer Methode überprüft. Hierbei zeigte sich auch, dass für den Laserscanner sehr kleine Erosionsraten im sub-Millimeterbereich unsichtbar sind, die per Erosionsmalerei nun erfasst werden können.
Die Wissenschaftler verwenden ausschließlich umweltfreundliche, wasserunlösliche Dispersions-Latexfarbe. Um den Eingriff in die Natur minimal zu halten, raten sie außerdem zum sparsamen Einsatz der Farbe, insbesondere in sensiblen Gebieten.
Originalstudie: Alexander R. Beer, James W. Kirchner, Jens M., Turowski, 2016. Graffiti for science – Erosion painting reveals spatially variable erosivity of sediment-laden flows. Earth Surface Dynamics 4, 885-894. DOI: 10.5194/esurf-4-885-2016
Fotos finden Sie hier (den Namen des jeweiligen Fotografen ersehen Sie aus dem Dateinamen):
https://media.gfz-potsdam.de/gfz/wv/05_Medien_Kommunikation/Bildarchiv/Geomorpho…
https://media.gfz-potsdam.de/gfz/wv/05_Medien_Kommunikation/Bildarchiv/Geomorpho…
https://media.gfz-potsdam.de/gfz/wv/05_Medien_Kommunikation/Bildarchiv/Geomorpho…
https://media.gfz-potsdam.de/gfz/wv/05_Medien_Kommunikation/Bildarchiv/Geomorpho…
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften
Die Geowissenschaften befassen sich grundlegend mit der Erde und spielen eine tragende Rolle für die Energieversorgung wie die allg. Rohstoffversorgung.
Zu den Geowissenschaften gesellen sich Fächer wie Geologie, Geographie, Geoinformatik, Paläontologie, Mineralogie, Petrographie, Kristallographie, Geophysik, Geodäsie, Glaziologie, Kartographie, Photogrammetrie, Meteorologie und Seismologie, Frühwarnsysteme, Erdbebenforschung und Polarforschung.
Neueste Beiträge
Neue universelle lichtbasierte Technik zur Kontrolle der Talpolarisation
Ein internationales Forscherteam berichtet in Nature über eine neue Methode, mit der zum ersten Mal die Talpolarisation in zentrosymmetrischen Bulk-Materialien auf eine nicht materialspezifische Weise erreicht wird. Diese „universelle Technik“…
Tumorzellen hebeln das Immunsystem früh aus
Neu entdeckter Mechanismus könnte Krebs-Immuntherapien deutlich verbessern. Tumore verhindern aktiv, dass sich Immunantworten durch sogenannte zytotoxische T-Zellen bilden, die den Krebs bekämpfen könnten. Wie das genau geschieht, beschreiben jetzt erstmals…
Immunzellen in den Startlöchern: „Allzeit bereit“ ist harte Arbeit
Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, muss das Immunsystem sofort reagieren und eine Infektion verhindern oder eindämmen. Doch wie halten sich unsere Abwehrzellen bereit, wenn kein Angreifer in Sicht ist?…
