3D-Modell des Erdaufbaues

josef

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Forscher entwickelten neues 3D-Modell des Erdaufbaus
Satellitendaten und Messungen bei Erdbeben ermöglichten die hochauflösende Modellierung der Lithosphäre
Das 3D-Modell zeigt, wie sehr sich der Erdmantel unter verschiedenen Ozeanen unterscheidet.
Illustration: Esa/Planetary Visions

Um die Vorgänge der Plattentektonik besser zu verstehen, ist die sogenannte Lithosphäre von Bedeutung. Sie umfasst die Erdkruste und den darunterliegenden Erdmantel. Die Europäische Weltraumorganisation Esa hat nun gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam ein neues 3D-Modell veröffentlicht, um die Lithosphäre genauer als bisher zu beschreiben.

Daten dafür lieferten unter anderem Erdbeben. Denn bei solchen Ereignissen treten seismische Wellen auf, deren Geschwindigkeit gemessen werden kann, um mehr über die Verteilung der physikalischen Eigenschaften im Erdinneren zu erfahren. Wie schnell sich diese Wellen ausbreiten, wird hauptsächlich von der Temperatur und von der Dichte des Gesteins bestimmt.

"Satellitengestützte Gravitationsdaten können hier wertvolle Ergänzungen liefern, denn die Gesteinsdichte beeinflusst die Stärke des Schwerkraftsignals. Außerdem ermitteln Satelliten sehr genaue Daten für die gesamte Erdoberfläche und decken damit auch Gebiete ab, in denen es kaum Bodenmessungen gibt", sagte der Geophysiker Nils Holzrichter von der Universität Kiel, der an der Arbeit beteiligt war.

Kontinent im Aufwärtstrend
Das neue 3D-Modell der Lithosphäre kombiniert globale Gravitationsdaten des europäischen GOCE-Satelliten (Gravity field and steady-state ocean circulation explorer), seismologische Beobachtungen und Gesteinsinformationen. "Mit der Kombination von Satelliten-, Erdbeben- und Gesteinsdaten können wir gewissermaßen mit einer Lupe auf das bekannte Schalenmodell des Erdinneren schauen und die einzelnen Schichten viel genauer als bisher differenzieren", sagte Holzrichter.
Angewendet wurde das Modell bereits auf den Laurentidischen Eisschild: Diese massive Eisschicht bedeckte während der letzten Eiszeit Teile des heutigen Kanadas und der USA und drückte die Landmassen mit ihrem Gewicht nieder. Vor 20.000 Jahren schmolzen die Gletscher ab, seitdem hebt sich der nordamerikanische Kontinent wieder.

"Mit unserer Methode lässt sich konkreter als bisher ermitteln, welche weitere Hebung noch zu erwarten ist", sagte Wolfgang Szwillus, Ko-Autor einer Studie dazu im "Journal of Geophysical Research". Demnach sei mit einer weiteren Hebung von mindestens 200 Metern zu rechnen. Dass dieser Prozess auch 20.000 Jahre nach Abschmelzen der Gletscher nicht abgeschlossen sind, zeige, wie träge der Erdmantel reagiert.
(red, 30.3.2021)

Link
Esa: "Gravity mission still unearthing hidden secrets"
Studien
 
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