{"id":15513,"date":"2022-07-30T09:28:09","date_gmt":"2022-07-30T07:28:09","guid":{"rendered":"http:\/\/just-now.news\/de\/deutschland\/was-uns-im-innersten-zusammenhaelt-russischer-geologe-ueber-struktur-der-erde-und-erdbebenvorhersage\/"},"modified":"2022-07-30T09:28:09","modified_gmt":"2022-07-30T07:28:09","slug":"was-uns-im-innersten-zusammenhaelt-russischer-geologe-ueber-struktur-der-erde-und-erdbebenvorhersage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/now-news.de\/de\/deutschland\/was-uns-im-innersten-zusammenhaelt-russischer-geologe-ueber-struktur-der-erde-und-erdbebenvorhersage\/","title":{"rendered":"Was uns im Innersten zusammenh\u00e4lt: Russischer Geologe \u00fcber Struktur der Erde und Erdbebenvorhersage"},"content":{"rendered":"

von Nadeschda Alexejewa<\/em><\/p>\n

Das grundlegende Verst\u00e4ndnis von der inneren Struktur der Erde hat sich seit Anfang des letzten Jahrhunderts nicht ver\u00e4ndert, jedoch machen Wissenschaftler st\u00e4ndig neue Entdeckungen und verdeutlichen die Struktur und Zusammensetzung des inneren Aufbaus unseres Planeten. So wurde erst unl\u00e4ngst klar, dass der innere Kern der Erde in einem Winkel zur Rotationsachse des gesamten Planeten rotiert. Eine weitere wichtige Entdeckung waren zudem Erkenntnisse \u00fcber eine neue Art von Vulkanismus, der durch Strukturen im unteren Erdmantel verursacht wird. Der stellvertretende Direktor des Instituts f\u00fcr Geophysik an der Russischen Akademie der Wissenschaften und Professor am Geologischen Institut der Moskauer Staatlichen Universit\u00e4t (MGU<\/a>) Roman Weselowski (RW), Doktor der geologisch-mineralogischen Wissenschaften, erl\u00e4uterte diese Zusammenh\u00e4nge n\u00e4her in einem Interview mit RT<\/em>. Zudem erkl\u00e4rte er, wie sich die m\u00f6gliche Verschiebung magnetischer Pole der Erde auf das menschliche Leben auswirken kann und warum Vulkanausbr\u00fcche nicht fr\u00fcher als ein paar Tage im Voraus vorhergesagt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Roman Witaljewitsch, was wei\u00df die heutige Wissenschaft \u00fcber die Tiefenstrukturen der Erde, etwa \u00fcber die Rotationsgeschwindigkeit des Kerns unseres Planeten? <\/strong><\/p>\n

Roman Weselowski (RW)<\/strong>: Fangen wir damit an, dass die Erde einen \u00e4u\u00dferen fl\u00fcssigen Kern und einen inneren festen Kern hat. Den Wissenschaftlern ist seit relativ langer Zeit bekannt, dass der feste Kern schneller rotiert als der Mantel des Planeten. Es war jedoch sehr schwierig, die Geschwindigkeit dieser Rotation \u2013 Superrotation genannt \u2013 abzusch\u00e4tzen, da der innere Kern erst in einer Tiefe von 2.900 km beginnt. Allerdings haben Wissenschaftler aus S\u00fcdkalifornien in einer aktuellen Studie neue Ans\u00e4tze verwendet, um das Verh\u00e4ltnis der Rotationsrate des inneren Kerns zur \u00e4u\u00dferen Schale des Planeten besser abzusch\u00e4tzen. Es konnte festgestellt werden, dass sich der innere Kern um 0,1 Grad pro Jahr schneller dreht als die \u00e4u\u00dfere Schale. Das Wichtigste ist jedoch, dass man zum ersten Mal die Ausrichtung der Rotationsachse des Kerns bestimmen konnte, von der man annahm, dass sie mit der Rotationsachse der Erde als Ganzes \u00fcbereinstimmt, was sich als falsch herausstellte: Die Rotationsachse des Kerns ist um 8 Grad zur Rotationsachse der Erde geneigt.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Wie ver\u00e4nderten sich die Vorstellungen der Wissenschaftler von den Tiefenstrukturen des Erdinneren in den letzten Jahren?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Die Basis f\u00fcr das heutige Verst\u00e4ndnis des Erdinneren wurde im fr\u00fchen zwanzigsten Jahrhundert mit der Entwicklung der Seismologie gelegt. Die wirklich erstaunlichen Erkenntnisseder j\u00fcngsten Zeit betreffen die Zusammensetzung des Erdinneren, was mit den Entwicklungen in der Geochemie und Petrologie, aber auch mit dem Aufkommen numerischer und physikalischer Modellierung physikalischer und chemischer Bedingungen im Erdkern und Erdmantel einherging. Wir wissen weiterhin, dass es den oberen und unteren Erdmantel, den inneren und \u00e4u\u00dferen Erdkern gibt, doch in der Struktur k\u00f6nnen wir neue Zonenausmachen, die der Wissenschaft bisher unbekannt waren.<\/p>\n

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Vulkanausbruch auf Hawaii<\/span><\/span>Christian Vorhofer\/imageBROKER.com<\/span> \/ www.globallookpress.com<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Eine der interessantesten Entdeckungen des letzten Jahrzehnts war die Entdeckung gro\u00dfer inhomogener Strukturen im unteren Erdmantel, mit denen der Vulkanismus an der Erdoberfl\u00e4che zusammenh\u00e4ngt.<\/p>\n

Betrachtet man die Weltkarte genau, so erkennt man sehr viele Vulkane, die sich im Pazifischen Ozean konzentrieren, zum Beispiel in der Region der Hawaii-Inseln. Auf der anderen Seite der Erde findet man aktiven Vulkanismus in Ostafrika. Diese zahlreichen Vulkane sind mit tiefen Strukturen verbunden, die unter dem Erdmantel in einer Tiefe von etwa2.700 km liegen. Man bezeichnet dieses Ph\u00e4nomen als Intraplatten-Magmatismus, und seine Quellen liegen an der Schnittstelle zwischen dem Mantel und dem Kern.<\/p>\n

Und dieser Vulkanismus unterscheidet sich deutlich von demjenigen, der \u00fcblicherweise den Grenzen der lithosph\u00e4rischen Platten zuzuschreiben ist. Diese Erkenntnis ist der Entwicklung der seismischen Tomographie in den letzten 15 bis 20 Jahren zu verdanken.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die Struktur der Erde im Zuge des wissenschaftlichen Fortschritts pl\u00f6tzlich ganz anders aussieht, als wir sie heute kennen?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Eine solche Chance besteht immer, denn bisher ist niemand zum Erdkern hinabgestiegen, um ihn zu untersuchen. Im Verlauf der weiteren Vervollkommnung der Methoden werden wir immer genauere und detailliertere Modelle erstellen. Allerdings ist das Wissen \u00fcber die Tiefenstruktur unseres Planeten erst dann genau, wenn wir ihn \u2013 bildlich gesprochen mit unseren H\u00e4nden \u2013 begreifen k\u00f6nnen.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Es ist bekannt, dass der magnetische Nordpol der Erde eine Verschiebung von etwa 55 km pro Jahr in Richtung Osten erf\u00e4hrt. Was ist die Ursache f\u00fcr diesen Prozess? Droht der Erde in absehbarer Zeit eine erneute Verlagerung der magnetischen Pole, wie es in der Geschichte des Planeten schon vorgekommen ist?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 In der Tat verschiebt sich der magnetische Nordpol der Erde heute schneller als beispielsweise noch vor 20 Jahren. Jedoch handelt es sich dabei um ein normales Ph\u00e4nomen, da das Magnetfeld der Erde sehr variabel ist und jene Prozesse widerspiegelt, die im \u00e4u\u00dferen, fl\u00fcssigen Erdkern stattfinden. Auch ist bekannt, dass sich vor der Inversion des planetaren Magnetfeldes die Bewegung der magnetischen Pole gew\u00f6hnlich beschleunigt. Dar\u00fcber wissen wir aus der Geschichte des Magnetfelds unseres Planeten Bescheid, die von der Pal\u00e4omagnetologie untersucht wird. Uns ist auch bekannt, dass eine Beschleunigung der Polbewegung nicht jedes Mal zu einer Inversion f\u00fchrt. Eine eindeutige Aussage, dass die Magnetfeldumkehr begonnen hat, ist nat\u00fcrlich unm\u00f6glich.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Und wie kommt es zu dieser Verschiebung?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Die Sache ist die, dass das Magnetfeld der Erde im \u00e4u\u00dferen fl\u00fcssigen Kern erzeugt wird. Und weil die Ver\u00e4nderung der Parameter in Fl\u00fcssigkeiten viel schneller erfolgt als in Festk\u00f6rpern, \u00e4ndert dann auch das Magnetfeld seine Eigenschaften sehr schnell.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Welche praktischen Auswirkungen hat die Verschiebung der Erdmagnetpole f\u00fcr die Me<\/strong>n<\/strong>schen, sollte die Menschheit zu diesem Zeitpunkt noch auf dem Planeten leben?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Diese Frage beunruhigt sehr viele Menschen. Es wird angenommen, dass eine Inversion in der Regel innerhalb von 2.000 bis 5.000 Jahren stattfindet. Wobei dieser Prozess nach den neuesten Daten innerhalb von einigen Hundert Jahren abgeschlossen sein kann, was selbst nach den Ma\u00dfst\u00e4ben des Generationenwechsels der Menschheit ziemlich schnell ist. W\u00e4hrend dieses Polwechsels nimmt die Intensit\u00e4t des Erdmagnetfeldes ab, der Planet wird damit anf\u00e4lliger f\u00fcr kosmische Strahlung, f\u00fcr das Einstr\u00f6men kosmischer Teilchen \u2013 vom Sonnenwind und durch galaktische Strahlung.<\/p>\n

Infolgedessen nimmt die Strahlungsintensit\u00e4t an der Erdoberfl\u00e4che m\u00f6glicherweise zu. Trotzdem gibt es keinen Grund zur Panik, denn diese Abweichungen sind f\u00fcr die Biosph\u00e4re der Erde nicht kritisch. Zum Beispiel kann die Strahlung auf das Niveau ansteigen, das derzeit in den zirkumpolaren Regionen des Planeten registriert wird, wo sie h\u00f6her ist als am \u00c4quator. Deshalb drohen durch eine Polverschiebung keine tragischen Folgen f\u00fcr die Menschheit. Anders sieht es beim Funkverkehr aus, der nur noch mit Unterbrechungen funktionieren wird, wie zum Beispiel bei magnetischen St\u00fcrmen.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Wie hilfreich sind die Studien ultratiefer Bohrungen bei der Erforschung des Planeteninneren? Beispielsweise wurde im Jahr 2012 auf Sachalin die Bohrung <\/strong>Tschaiwo Z-44<\/a><\/strong> (<\/strong>\u0427\u0430\u0439\u0432\u043e<\/a><\/strong> Z-44) realisiert, welche zwar nicht die Tiefe, aber sogar die L\u00e4nge der Supertiefen-Bohrung auf Kola \u00fcbertraf. Welche Art von Daten k\u00f6nnen aus solchen Bohrungen gewonnen werden?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Die Bohrung Tschaiwo Z-44 wurde im Rahmen einer Kohlenwasserstofferschlie\u00dfung vorgenommen. Ihre Tiefe betr\u00e4gt tats\u00e4chlich nur 1.500 m, aber mit 15.000 m ist sie die l\u00e4ngste Bohrung der Erde, denn das Bohrloch verl\u00e4uft horizontal. Soviel ich wei\u00df, ist diese von keiner gro\u00dfen Bedeutung f\u00fcr die Erforschung des Erdinneren. Die Supertiefen-Bohrung auf der Halbinsel Kola<\/a> dagegen erwies sich allerdings als \u00e4u\u00dferst wichtig f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis der Struktur oberer Erdschichten, der Erdkruste.<\/p>\n

Was die Forscher bei der Entnahme von Material aus diesem Bohrloch sahen, unterschied sich mitunter grundlegend von den wissenschaftlichen Modellen und Ansichten, die zu dieser Zeit bestanden. Heutzutage gibt es keine \u00e4hnlichen Bohrungen wie die damalige auf Kola, weil die hohen Kosten solche Projekte verhindern. Sie k\u00f6nnen auch gar nicht rentabel sein, weil sie sehr teure technische Anlagen erfordern.<\/p>\n

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Supertiefen-Bohrung auf der Halbinsel Kola<\/span><\/span>RIA Novosti \/ A. Varfolomeyev<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

RT<\/em><\/strong>: Die Erdkruste ist unter dem Meer am d\u00fcnnsten, etwa 3 bis 7 km. Wie realistisch ist die Erreichbarkeit des Erdmantels durch eine Bohrung im Meeresboden?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Im Allgemeinen wissen wir bereits, wie der Erdmantel aussieht; man kann ihn sogar mit den H\u00e4nden anfassen, wenn man zum Beispiel in den Ural oder nach Zypern f\u00e4hrt. In diesen Gebieten gibt es geologische Formationen \u2013 Ophiolithe<\/a>. Im Grunde handelt es sich dabei um die ozeanische Kruste der Erde, die einst \u00fcber das Festland geschoben wurde. In Ophiolithen kann man Mantelgestein beobachten, das aus einer Tiefe von 5 bis 8 km stammt. Daher haben die Wissenschaftler eine gute Vorstellung davon, woraus die oberen Schichten des Erdmantels bestehen.<\/p>\n

Sollten wir dort bohren, wo die Kruste am d\u00fcnnsten ist, am Grund des Ozeans, werden wir auf den gr\u00f6\u00dften geothermischen Gradienten sto\u00dfen. Das bedeutet, dass die Temperaturen rasch ansteigen werden, je tiefer wir in das Loch vordringen. Es gibt zwar Projekte f\u00fcr Tiefseebohrungen, diese zielen jedoch nicht auf sehr tiefe Bohrungen ab. Von Interesse sind geologische Vorkommen, die in gro\u00dfen Tiefen zu finden sind \u2013 zum Beispiel im Marianengraben.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Geothermische Energie, die Nutzung von Erdw\u00e4rme zur Stromerzeugung, wird zwar in einigen L\u00e4ndern genutzt, wird aber im Allgemeinen noch nicht sehr umfangreich erschlossen. Warum nicht?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Geothermische Energie wird in den Regionen genutzt, in denen es zweckdienlich ist. In Island gibt es beispielsweise viele geothermische Kraftwerke, und auch auf Kamtschatka sind einige in Betrieb. Allerdings muss man verstehen, dass die geothermische Energie nicht \u00fcberall zur Verf\u00fcgung steht. Der geothermische Gradient unterscheidet sich \u00fcberall. Wenn wir zum Beispiel in Moskau eine Bohrung zur Energiegewinnung vornehmen w\u00fcrden, so steigt dort die Temperatur um 10 Grad Celsius pro km. Das bedeutet, dass wir einen 10 km tiefen Brunnen bohren m\u00fcssten, um einfach nur Wasser zum Kochen bringen zu k\u00f6nnen. Und auf Kamtschatka steigt die Temperatur um 50 bis 70 Grad Celsius pro km. Deshalb gen\u00fcgt es, etwas mehr als einen Kilometer zu bohren, um Wasser bis zum Siedepunkt zu bringen \u2013 das ist entsprechend rentabel und sinnvoll.<\/p>\n

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Strokkur Geysir in Island<\/span><\/span>M. Lohmann\/blickwinkel<\/span> \/ www.globallookpress.com<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

RT<\/em><\/strong>: K\u00f6nnen solche Arbeiten wirklich Erdbeben ausl\u00f6sen? Und wenn ja, gilt dasselbe nicht auch f\u00fcr Erdgas- und Erd\u00f6lf\u00f6rderung durch Fracking?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Soweit es mir bekannt ist, kann Fracking oder Bohren kein gro\u00dfes Erdbeben ausl\u00f6sen. Tatsache ist, dass gro\u00dfe Erdbeben nur durch die Kontinentaldrift, durch tektonische Ph\u00e4nomene, verursacht werden. Gl\u00fccklicherweise ist der Mensch nicht in der Lage, sie k\u00fcnstlich zu verursachen. Obwohl kleinere Ersch\u00fctterungen der oberen horizontalen Lagen der Erdkruste tats\u00e4chlich durch hydraulisches Fracking<\/a> verursacht werden, sprechen wir hier von einer Aktivit\u00e4t, die nur mit Seismometern festgestellt werden kann und f\u00fcr den Menschen meist kaum zu bemerken ist.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Eine Hypothese besagt, dass die seismische Aktivit\u00e4t der Erde sowie andere geologische Prozesse durch die Sonnenaktivit\u00e4t und Sonneneruptionen beeinflusst werden k\u00f6nnen. Gibt es Belege f\u00fcr diese Behauptung?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Was die Sonneneruptionen angeht, so bezweifle ich, dass sie die seismische Aktivit\u00e4t der Erde irgendwie beeinflussen k\u00f6nnen. Jedoch kann die Gravitationswechselwirkung zwischen der Erde und anderen kosmischen K\u00f6rpern, einschlie\u00dflich der Sonne, einen solchen Einfluss haben. Nat\u00fcrlich ist dieser Einfluss heute nicht mehr sehr stark und es ist unwahrscheinlich, dass er die Hauptursache f\u00fcr Erdbeben und vulkanische Aktivit\u00e4ten ist. Man sollte jedoch bedenken, dass bei der Bewegung des Mondes um unseren Planeten nicht nur der Wasserspiegel der Ozeane, sondern auch die Landoberfl\u00e4che unter ihm um einige Zentimeter ansteigt. Und vor vier Milliarden Jahren, als der Mond der Erde noch viel n\u00e4her war, betrug dieser Gezeitenh\u00fcgel im festen Gestein der Erde sogar mehrere Kilometer.<\/p>\n

RT<\/em><\/strong>: Stellen Supervulkane wie der Yellowstone eine ernsthafte Gefahr f\u00fcr die Menschheit dar?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Selbstverst\u00e4ndlich ist ein Ausbruch des Supervulkans sehr gef\u00e4hrlich, denn er wird nicht nur viele Lebewesen t\u00f6ten, sondern auch das Klima der Erde ver\u00e4ndern. Das Ergebnis w\u00e4re entweder eine Abk\u00fchlung oder, entgegengesetzt, eine Verst\u00e4rkung des Treibhauseffekts und eine Erw\u00e4rmung. Zum Gl\u00fcck sind derartige Eruptionen \u00e4u\u00dferst selten, so dass die Chancen gut stehen, dass die Menschheit von einer solchen Katastrophe verschont bleibt.<\/p>\n

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West Thumb Geysirbecken, Yellowstone-Nationalpark, Wyoming, USA<\/span><\/span>imagebroker\/Arco Images \/ Braun,<\/span> \/ www.globallookpress.com<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

RT<\/em><\/strong>: Wie exakt k\u00f6nnen wir heutzutage den Ausbruch von normalen Vulkanen und Supervulkanen vorhersagen? Gibt es ein Risiko, dass ein Ausbruch die Menschen \u00fcberrumpelt? Welche neuen Methoden zur Vorhersage von Eruptionen und Erdbeben wurden in den letzten Jahren, eventuell sogar Jahrzehnten entwickelt?<\/strong><\/p>\n

RW<\/strong>:\u00a0 Wenn wir vom Yellowstone-Supervulkan<\/a> sprechen, so ist dieser immer noch sehr aktiv, und in seiner Umgebung gibt es eine starke thermische Aktivit\u00e4t. Eine vulkanische Aktivit\u00e4t ist zu beobachten, auch wenn in abged\u00e4mpfter Form. Und wann es zu einer neuen Supereruption kommen wird, das wei\u00df niemand. Eine mehr oder weniger zuverl\u00e4ssige Vorhersage kann nur kurzfristig erfolgen, wenn sich das Magma bereits in der Erdkruste bewegt. Eine solche Prognose kann nur einige Stunden, vielleicht auch einige Tage gemacht werden, bevor das Magma bis an die Oberfl\u00e4che steigt. Diese Zeit k\u00f6nnte dann wenigstens ausreichen, um die Menschen aus der N\u00e4he des Vulkans zu evakuieren. Da aber alle Vulkane unterschiedlich sind, w\u00e4re es falsch, dies von allen Vulkanen zu behaupten.<\/p>\n

Eine Eruption einen Monat oder auch nur zwei Wochen im Voraus vorherzusagen, ist nicht mit hoher Genauigkeit m\u00f6glich. Genau wie bei der Wettervorhersage haben wir es mit nichtlinearen Prozessen zu tun, die schwer zu modellieren sind.<\/p>\n

Nat\u00fcrlich arbeitet die Wissenschaft daran, diese Vorhersagen l\u00e4ngerfristig und genauer zu machen. Die Methoden, die Ger\u00e4te und vor allem die Erkenntnisse \u00fcber die Vergangenheit der Erde werden immer besser. Und das verschafft der Wissenschaft eine zuverl\u00e4ssigere Grundlage f\u00fcr solche Vorhersagen.<\/p>\n

\u00dcbersetzt aus dem\u00a0<\/em>Russischen<\/em><\/a><\/p>\n

Mehr zum Thema –<\/strong>\u00a0\u00dcber 40 Kubikkilometer Magma unter Wasser: Supervulkan k\u00f6nnte Japan total vernichten<\/a><\/p>\n


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