1 1. Herbstschule 2003 System Erde Planet Erde Montag, 9 ... - DMG

Blütenpflanzen ist größer als im Umland, viele neue Arten wandert immer noch ein; dies gilt
auch für Tiere, zumindest viele Wirbellose. Außerdem ist für viele Tierarten, besonders
Kulturfolger, das Nahrungsangebot ganzjährig hoch. Habitate sind dagegen stark vereinzelt.
4. Satellitenanwendungen: Der Blick auf das System Erde von außen:
CHAMP und GRACE
Prof. Christoph Reigber, GFZ Potsdam
Der Satellit CHAMP und die beiden Satelliten der Mission GRACE umkreisen die Erde auf
polaren Bahnen in niedriger Höhe. Aus ihren Messungen wurde ein präzises Modell des
Erdschwerefeldes abgeleitet. Was verbirgt sich eigentlich hinter dem als »Potsdamer
Kartoffel« bekannt gewordenen Bild unseres Planeten?
Die in räumlicher und zeitlicher Auflösung verbesserte Messung des Schwerefelds der Erde,
und damit ein immer präziseres und detailreicheres Bild der »Potsdamer Kartoffel«, ist eine
wichtige Aufgabe für die Erkundung unseres Planeten und war Anlass für die neuen
Satellitenmissionen CHAMP und GRACE sowie weitere bereits geplante Missionen. Die
Wissenschaftsdisziplinen der Geodäsie, Geophysik, Ozeanographie, Glaziologie und
Klimatologie profitieren unmittelbar von Fortschritten auf diesem Gebiet. Die Anwendung
und wissenschaftliche Nutzung globaler Erdschwerefeldmodelle ermöglichen Studien
bezüglich Aufbau und Dynamik des Erdinnern bis hin zu Untersuchungen von an der
Erdoberfläche periodisch und langfristig ablaufenden Prozessen im Wasser- und Eishaushalt.
5. Seismologie - Erdbeben und die Tomographie des Erdkörpers
Prof. Rainer Kind, GFZ Potsdam
Das Wort Erdbeben ist ein Schreckenswort, es bedeutet Zerstörung und Tod. Wie kommt es
zu Erdbeben, wie kann man sich vor ihnen schützen? Erdbeben lassen sich nicht verhindern,
Möglichkeit und Nutzen einer Vorhersage ist sehr umstritten, maximalen Schutz bietet nur
eine sichere Bauweise der Häuser.
Erdbeben haben aber auch einen Nutzeffekt. Ernst von Rebeur-Paschwitz wies schon im Jahre
1889 durch Messungen auf dem Telegrafenberg in Potsdam nach, dass die von Erdbeben
abgestrahlten seismischen Wellen den gesamten Erdkörper durchlaufen und uns Einblicke in
das Innere der Erde erlauben. Ohne die so ermöglichte seismischen Tomographie, die sehr
vergleichbar ist mit der medizinischen Tomographie, würden uns die wichtigsten
Voraussetzungen fehlen, das System Erde zu verstehen.
Einstein bezeichnete z.B. noch am Anfang des letzten Jahrhunderts die Frage nach den
Ursachen des Erdmagnetfeldes als eines der größten ungelösten wissenschaftlichen Probleme
der Menschheit. Das war kurz bevor mithilfe der Seismologie die Existenz eines Erdkernes
aus flüssigem Eisen nachgewiesen wurde, der das Erdmagnetfeld erklärt. Heute sind die
Seismologen bemüht, eine weitere große Lücke zu füllen, die uns noch zum Verständnis des
Systems Erde fehlt: nämlich die Frage nach dem Verlauf des Wärmeaustausches zwischen
dem 5000 °C heißem Kern und der kalten Erdoberfläche. Die resultierende Mantelkonvektion
ist die treibende Kraft der Plattentektonik, die seit vierzig Jahren die dominierende
geologische Theorie ist. Alle geologischen Vorgänge, wie Entstehung von Kontinenten,
Ozeanen, Gebirgen, Erdbeben, Vulkanen, Sedimentbecken und damit auch von
Bodenschätzen, werden mit dieser Theorie erklärt.
Die Seismologie ist in der Lage, über die dreidimensionale Verteilung der seismischen
Geschwindigkeiten im Erdkörper, die dreidimensionale Verteilung der Temperatur und
Dichte zu bestimmen. Gegenwärtig wird versucht aus den Verteilungsmustern dieser
Parameter den Verlauf des aufströmenden heißen Materials und des absinkenden kalten
Materials im Erdmantel zu erkennen. Wenn diese Muster mit ausreichender Auflösung
bekannt sind, sollte der Zusammenhang zwischen Plattentektonik und Mantelkonvektion
erklärbar werden. Aber auch für die Plattentektonik selbst ist die Seismologie unverzichtbar.
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