Die Technische Universität Berlin (TU Berlin) hat ein bahnbrechendes Open-Source-Programm entwickelt, das dabei hilft, geophysikalische Rätsel sowohl auf der Erde als auch auf anderen Planeten zu entschlüsseln. Unter der Leitung von Prof. Dr. Max Moorkamp, der das Fachgebiet „Angewandte Geophysik“ leitet, wurden innovative Inversionsverfahren entwickelt. Diese Methoden ermöglichen es, verborgene Strukturen im Untergrund sichtbar zu machen, ähnlich wie Ultraschall und Computertomographie in der Medizin. Durch die Kombination verschiedener geophysikalischer Messmethoden, wie Magnetfeld- und Schwerkraftmessungen, sowie elektromagnetischen Daten, können die Forscher detaillierte Bilder von schwer zugänglichen Regionen erstellen.
Ein interessantes Beispiel für die Anwendung dieser Methoden ist die Analyse von Kraterstrukturen auf dem Mars. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der ETH Zürich, in Kooperation mit Prof. Moorkamp, hat kürzlich in einer Studie, die im „Journal of Geophysical Research: Planets“ veröffentlicht wurde, gezeigt, dass zirkulierendes Wasser die Landschaft des Mars entscheidend geprägt hat. Die Wissenschaftler kombinierten Satellitendaten zum Magnetfeld und zur Schwerkraft des Planeten und passten die Software an die spezifischen Eigenschaften der Marsdaten an. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Mars in der Vergangenheit über Wasser verfügte und ein schützendes Magnetfeld besaß, das dem der Erde ähnlich war. In Zukunft planen die Forscher, ähnliche Analysen auch auf dem Mond durchzuführen, um weitere Erkenntnisse über diesen Himmelskörper zu gewinnen.
Die Methoden von Prof. Moorkamp finden auch auf der Erde Anwendung, insbesondere in geologisch aktiven Regionen wie den Anden. In einer Studie wurden geothermische Flüssigkeiten in einer vulkanischen Zone an der Grenze zwischen Chile und Argentinien untersucht. Die zentrale Fragestellung war, wie heiße Flüssigkeiten Spannungen im Untergrund erzeugen, die schließlich zu Erdbeben führen können. Durch die Kombination lokaler seismischer Daten mit Bildern der unterirdischen Fluide konnte der Prozess genauer untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Fachzeitschrift „Earth and Planetary Science Letters“ veröffentlicht.
Ein weiteres Beispiel für die Anwendung der TU-Verfahren findet sich in Grönland, wo Forscher der Universität Kiel und des British Antarctic Survey den Wärmefluss aus dem Erdinneren analysierten. Angesichts der durch den Klimawandel verursachten Temperaturschwankungen ist es entscheidend zu verstehen, wie diese Faktoren das Schmelzen des Eises beeinflussen. Die im „Journal of the Geological Society“ veröffentlichte Studie zeigt, dass geothermische Wärme eine Rolle bei den Schmelzprozessen spielt. Selbst kleine Temperaturschwankungen, die durch die Erdwärme verursacht werden, können das Eis über den Schmelzpunkt bringen und die Abnahme des Eises beschleunigen, was direkte Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels hat.
Prof. Moorkamp betont die Bedeutung der Offenheit in der Wissenschaft und die Zugänglichkeit des zugrunde liegenden Computercodes für das Analyseverfahren. Diese Offenheit ermöglicht es Wissenschaftlern weltweit, von den Entwicklungen zu profitieren und neue Anwendungsbereiche zu erschließen. „Das ist eine klassische Win-win-Situation“, so Moorkamp, der sich auch als Open Science Ambassador an der Berlin University Alliance engagiert. Durch die Bereitstellung eines offenen Codes fördert die TU Berlin die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft.
Insgesamt zeigt die Forschung an der TU Berlin, wie innovative geophysikalische Methoden nicht nur das Verständnis von geologischen Prozessen auf der Erde, sondern auch auf anderen Planeten revolutionieren können. Die Kombination aus interdisziplinärer Zusammenarbeit und der Offenheit für neue Technologien ermöglicht es, wichtige Fragen der Geowissenschaften zu adressieren und neue Perspektiven für zukünftige Forschungsprojekte zu eröffnen. Die Ergebnisse dieser Studien könnten weitreichende Implikationen für die Erforschung von Ressourcen, den Klimawandel und die geophysikalischen Prozesse, die die Erde und andere Himmelskörper prägen, haben.
