Geowissenschaften

Mit dem neuen wissenschaftlichen Bohrprojekt STAR sind GFZ-Forschende mit internationalen Kolleg*innen im italienischen Apennin den Ursachen besonderer Erdbeben auf der Spur. Hier lassen sich an einer Störung sowohl seismisches als auch aseismisches Verhalten beobachten. Das Verständnis der dahinter liegenden physikalischen Zusammenhänge hat Auswirkungen auf die Bewertung seismischer Gefährdungen und Risiken in Störungszonen der ganzen Welt. Der rund 1500 Kilometer lange Gebirgszug Apennin in Italien bildet eine tektonisch aktive Grenze zwischen der eurasischen und der adriatischen Platte und macht Italien anfällig…

Langzeitentwicklung der Belastung durch polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind weit verbreitete, hochgiftige und oft krebserregende Umweltschadstoffe. Marion Kanwischer vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und ihr Team haben die Langzeitentwicklung der PAK-Belastung der Ostsee anhand von Sediment- und Wasserproben untersucht und dabei vorindustrielle Gehalte mit der Entwicklung der PAK-Belastung unter industriellem Einfluss verglichen. Obwohl in den letzten Jahren die Belastungssituation insgesamt betrachtet nachgelassen hat, stellen PAK immer noch ein toxikologisches Risiko für die Ostsee dar. Verkehrsemissionen tragen…

Untersuchungen der JGU zeigen: Nach einer Klimaerwärmung von fünf bis acht Grad Celsius vor 56 Millionen Jahren brauchte das Klima 20.000 bis 50.000 Jahre, um sich zu stabilisieren. Der Klimawandel lässt die Temperaturen steigen und verstärkt die Gefahren durch Stürme, Starkregen und Hochwasser – das zeigte nicht nur die Flutkatastrophe im Ahrtal. Die große Frage, die sich stellt: Wie schnell erholt sich das Klima von einer solchen Erwärmung, die auf eine Erhöhung von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre zurückzuführen ist? Verwitterung…

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie untersucht ein Team der TU Bergakademie Freiberg, wie Kohlenstoffdioxid aus Abgasen in Zukunft sicher unter der Erdoberfläche gespeichert werden könnte. Dabei haben die Forschenden ehemalige Erdgasfelder unter der Nordsee im Blick. In diesem porösen Gestein könnte in Zukunft CO2 aus Industrie-Emissionen und der Atmosphäre gespeichert werden. Damit könnte das Treibhausgas nicht nur reduziert werden, sondern es könnte zusätzlich dazu beitragen, die unterirdischen Lagerstätten nach dem Ende der Erdgasförderung zu stabilisieren. Wie dieses Konzept…

… bringen schnellere und zuverlässigere Ergebnisse. Die zunehmende Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre führt zu einer alarmierenden Erwärmung unseres Klimas. Die sich daraus ergebenden Veränderungen sind beispiellos und aufgrund der Komplexität des Erdsystems schwer vorherzusagen. Die Hälfte der anthropogenen Kohlenstoffemissionen wird von den Ozeanen und Landökosystemen wieder aufgenommen. Es fehlen uns jedoch detaillierte Kenntnissen über die Größe, Art und Stabilität dieser Kohlenstoffsenken. Diese Informationen sind für Entscheidungen über Wege zur Klimaneutralität von höchster Bedeutung. Die europäische ICOS-Forschung liefert diese…

ESA InCubed und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) haben einen Vertrag zur Unterstützung einer neuen Entwicklungsinitiative mit dem Schwerpunkt KI für die Erdbeobachtung unterzeichnet. Das Programm der AI4EO Solution Factory sieht die Einrichtung einer Innovationsschmiede vor, in der die KI-Experten des DFKI mit Industriepartnern an neuen Geschäftsszenarien im Bereich der Erdbeobachtung arbeiten. – InCubed-Fördervertrag für die AI4EO Solution Factory unterzeichnet – Neue Geschäftsszenarien für die Industrie – Ausbau des DFKI-Transfernetzwerks Erdbeobachtung (Earth Observation – EO) findet ein immer…

Je mehr Wasser im Magma gelöst ist, desto grösser die Gefahr, dass ein Vulkan explodiert. Eine neue ETH-​Studie zeigt nun: Diese einfache Regel stimmt nur zum Teil. Denn ein hoher Wassergehalt senkt paradoxerweise das Explosionsrisiko markant. Es gibt zwei Fragen, welche die Vulkanforscher seit langem umtreiben: Wann genau wird ein Vulkan das nächste Mal ausbrechen? Und wie wird er ausbrechen? Wird sich sich die Lava als zähflüssiger Strom den Berg hinunterwälzen, oder stösst der Vulkan explosionsartig eine kilometerhohe Aschewolke in…

Lavastrom erreicht das Meer, zahlreiche Erdbeben erschüttern die Insel – GFZ schickt Team, um weitere Daten zu erheben. Das Deutsche GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) hat eine Taskforce gegründet und ein Team nach La Palma entsandt, um einen Beitrag zur schnellen Einschätzung der Vulkaneruptionen und Erdbeben auf der Insel zu liefern. Gemeinsam mit spanischen Institutionen untersuchen die Forschenden das Zusammenspiel der Eruption mit den Beben und Oberflächenverformungen. Sie nutzen dazu Messgeräte vor Ort ebenso wie Satellitenaufnahmen und die Infrastruktur und Software von…

Mit einem Fesselballon untersuchen Forschende des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) und der Universität Leipzig derzeit die bodennahen Luftschichten in der Arktis, die eine große Rolle beim Klimawandel dieser Region spielen. Die Messungen sollen helfen, die besonders starke Erwärmung der Arktis besser zu verstehen und in den Klimamodellen präziser abzubilden. Nachdem sich das Ballon-System im Sommer bereits auf der internationalen MOSAiC-Expedition bewährt hat, kommt es jetzt erstmals auch im arktischen Herbst an der Polarforschungsstation AWIPEV in Ny-Ålesund auf Spitzbergen zum Einsatz….

Neuer autonomer Segler ergänzt Ozeanbeobachtungsnetzwerk. Ein signalrotes autonomes Mini-Segelboot kreuzt derzeit im tropischen Atlantik, um detaillierte Informationen zur Kohlendioxid-Konzentration an der Meeresoberfläche zu sammeln. Die segelnde Drohne, die im Rahmen des europäischen Projekts EuroSea und des BMBF-Projekts SAILDRONE unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel erstmals im Einsatz ist, soll die Ozeanbeobachtung im tropischen Atlantik verbessern helfen. Anhand ihrer Daten lassen sich auch zukünftige Veränderungen abschätzen und der Ozean besser schützen und nachhaltig nutzen. Wie schnell erwärmt sich der…

Untersuchungen zum Asteroiden Vesta liefern neue Erkenntnisse zur Entstehung erdähnlicher Planeten. Der größte Asteroid unseres Sonnensystems – Vesta – war sehr viel früher einer umfangreichen Einschlagserie großer Gesteinskörper ausgesetzt als bislang angenommen. Zu dieser Schlussfolgerung kommen Forscher einer internationalen Kollaboration unter Beteiligung von Geowissenschaftlern der Universität Heidelberg und der Freien Universität Berlin. Ihr Befund beruht auf Analysen von Vesta-Meteoriten, numerischen Simulationen sowie Untersuchungen mit der Raumsonde „Dawn“ aus den Jahren 2011 und 2012 und bietet ein neues Bild von der…

Ökosysteme erbringen vielfältige Dienstleistungen für den Menschen. Diese hängen von grundlegenden Ökosystemfunktionen ab, die sowohl durch das vorherrschende Klima und Artenvorkommen als auch durch menschliche Eingriffe beeinflusst werden. Ein großes internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena hat drei Schlüsselindikatoren ermittelt, die die Funktionsweise terrestrischer Ökosysteme beschreiben: 1) die Fähigkeit, die Primärproduktivität zu maximieren, 2) die Effizienz der Wassernutzung und 3) der Wirkungsgrad der Kohlenstoffnutzung. Das Monitoring dieser drei Kennzeichen ermöglicht es, einzuschätzen, wie anpassungsfähig…

Studie mit Heidelberger Beteiligung zeigt, dass Supervulkane auch lange nach einem Ausbruch gefährlich bleiben. Zu den größten Katastrophen der Erdgeschichte zählen neben kosmischen Einschlägen supervulkanische Eruptionen wie die des Toba-Vulkans auf Sumatra (Indonesien) vor etwa 75.000 Jahren, deren Auswirkungen sich über ganz Südostasien und darüber hinaus erstreckten. Ausbrüche ähnlicher Größenordnungen sind nur aus Yellowstone (USA) und von wenigen weiteren Vulkanen weltweit bekannt, die innerhalb des aktuellen geologischen Zeitalters des Quartärs aktiv waren. Bisher wurde angenommen, dass sich die Biosphäre innerhalb…

Neue lernende Algorithmen helfen, in Satellitendaten Oberflächendeformationen an Vulkanen zu erkennen. Das ermöglicht auch eine bessere Warnung vor Ausbrüchen. Explosive Vulkanausbrüche kündigen sich oft an: Die dynamischen Gas- und Magmaströme im Inneren des Berges verändern sich schon vorher merklich und bewirken unter anderem ein Heben und Senken der Vulkanoberfläche, das von Satelliten erfasst wird. Zur besseren Analyse und Interpretation dieser Beobachtungsdaten hat ein interdisziplinäres Team um Binayak Ghosh und Mahdi Motagh vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) Methoden des Maschinellen Lernens…

Umfassende Simulationen von Forschenden um Yuri Shprits vom GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) und der Universität Potsdam sowie Mikhail Dobynde vom Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) in Moskau zeigen, unter welchen Bedingungen eine Mission zum Mars machbar ist: Die gefährliche Weltraumstrahlung kann ausreichend gut abgeschirmt werden. Dafür darf der Schutzschild des Raumschiffs eine bestimmte Dicke nicht unter- und nicht überschreiten. Die Reise sollte zum Maximum des Sonnenzyklus gestartet werden und nicht länger als 4 Jahre dauern. Die Weltraumstrahlung ist eines…

Was der Blick in Gefährdungskarten aus der Schwäbischen Alb lehrt. Geoinformationssysteme kombiniert mit Statistiken vergangener Erdrutsche können die Wahrscheinlichkeit künftiger Abgänge lokal eingrenzen und Prognosen zuverlässiger machen. Das betonen Forschende der TU Freiberg, des KIT und der Universität Würzburg in einer aktuellen Studie zu Gefährdungskarten. Die zerstörerische Kraft von Erd- und Hangrutschen, die durch Starkregen hervorgerufen werden kann, zeigte sich deutlich bei den jüngsten Flutkatastrophen in mehreren Regionen Deutschlands und Europas. Vor dem Hintergrund der Diskussion um die Bewertung der…