Globaler Wandel im Satellitenblick – DFG-SPP

Dreidimensionale Darstellung des Magnetfeldsignales der Lithosphäre in 100 km Höhe. Besonders herausstechend ist die Kursk-Magnetfeldanomalie. Sie erzeugt das stärkste Signal in Satellitenhöhe und kann mit dem gleichnamigen Eisenerzlager in Russland in Verbindung gebracht werden. Prominent tritt auch die Bangui-Anomalie in Zentralafrika hervor, deren Herkunft noch ungeklärt ist. (Abbildung: GFZ)

Das Satellitentrio Swarm liefert umfangreiche Datensätze zum Erdmagnetfeld, zum Erdschwerefeld und zur Hochatmosphäre. Diese Daten sind unverzichtbar zur Überwachung des globalen Wandels.

Im neuen Schwerpunktprogramm „Study of Earth System Dynamics with a Constellation of Potential Field Missions” der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG werden diese Daten genutzt, um Veränderungen im Erdmagnetfeld, im erdnahen Weltraum und in den dafür verantwortlichen Prozessen zu ermitteln und zu quantifizieren.

Professor Hermann Lühr und Professor Claudia Stolle von Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam koordinieren dieses neue Schwerpunktprogramm. Im Zentrum der Forschungen stehen die Messdaten der ESA-Satellitenmission Swarm.

Die aus drei baugleichen Raumfahrzeugen bestehende Flotte wurde am 22. November 2013 erfolgreich gestartet und nimmt nach abgeschlossener Systemerprobung ihren wissenschaftlichen Betrieb Mitte April 2014 auf, der mindestens vier Jahre dauern wird.

Das Satellitentrio wird durch hochpräzise Messungen das Erdmagnetfeldes überwachen, Veränderungen des Schwerefeldes registrieren und Sondierungen in der Hochatmosphäre vornehmen.

„Neben der Aufschlüsselung von Dynamoprozessen im Erdkern und einer genauen Kartierung des Krustenfeldes können Magnetfeldmessungen zur Erforschung von Transportprozessen geladener Teilchen in der Hochatmosphäre und großräumiger Ozeanzirkulationen herangezogen werden“, erklärt Professor Lühr. In ähnlicher Weise erzeugen Massentransporte in und auf der Erde Veränderungen des Schwerefelds. Für das Schwerpunktprogramm DynamicEarth sind Änderungen im Schwerefeld durch den Wasserhaushalt von großem Interesse, z.B. das Abschmelzen der Eisbedeckung und regionale Grundwasserspiegelschwankungen.

„Grundlegende Beobachtungen des Erdmagnetfeldes und des Schwerefeldes zusammen mit in-situ Messungen in der oberen Atmosphäre liefern wichtige Ergänzungen zur Interpretation des globalen Wandels“, fügt Professor Stolle hinzu.

Mit der Einrichtung des DFG-Schwerpunktprogramms “DynamicEarth“ erforschen deutsche Wissenschaftler in universitären und außer-universitären Einrichtungen in Kooperation mit internationalen Projektpartnern das System Erde in einem interdisziplinären Forschungsverbund. Die neuen Swarm-Daten werden hierfür grundlegend sein.

Dabei können die Wissenschaftler auf Erfahrungen aus den bereits gesammelten Datensätze der sehr erfolgreich verlaufenen Vorgängermissionen CHAMP, Ørsted, GRACE und GOCE zurückgreifen.

Abb. in druckfähiger Auflösung finden sich unter:
http://www.gfz-potsdam.de/medien-kommunikation/bildarchiv/gfz-satellitenmissione…

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Franz Ossing GFZ Potsdam

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