DFG Schwerpunktprogramm 1788 DynamicEarth

 

Das DFG Schwerpunktprogramm

 

1788 DynamicEarth

 

wurde am 15.4.2014 vom Senat der DFG bewilligt.

Das System Erde unterliegt dauerndem Wandel. Auf globaler Ebene beobachten wir Veränderungen in der Atmosphäre, in den Ozeanen und in der Erdumgebung. Um die hierfür verantwortlichen Prozesse zu ermitteln und zu quantifizieren, benötigt die Forschung Messwerte physikalischer Größen wie Magnet- und Schwerefeld, die die Erde vollständig durchdringen. Das magnetische Hauptfeld wird im äußeren, flüssigen Erdkern erzeugt und wirkt als Schutz vor schädigender Partikelstrahlung aus dem Weltall. Ein intensives Studium der Dynamo­prozesse im Erdinnern ist deshalb die Voraussetzung für ein besseres Verständnis der Feldeigenschaften und deren zeitliche Entwicklung. Darüber hinaus können Magnetfeldmessungen zur Erforschung von Transportprozessen geladener Teilchen herangezogen werden, welche wiederum elektrische Ströme erzeugen.

Diese Vorgänge umfassen die Erwärmung der Atmosphäre durch elektrische Ströme, die von Plasma-Irregularitäten generierte Ströme, aber auch magnetische Signale großräumiger Ozeanzirkulationen, erzeugt von der Strömung elektrisch leitenden Salzwassers durch das Erdmagnetfeld. In ähnlicher Weise werden Schwerefeldsignale durch jegliche Art von Massetransporten im Erdsystem generiert. Für DynamicEarth sind Änderungen der Schwerefeldstärke durch den Wasserhaushalt von großem Interesse. Besonders relevant sind hier das Abschmelzen der Eisbedeckung und regionale Grundwasserspiegel-schwankungen. Solch grundlegenden Beobachtungen sind für eine richtige Einschätzung der Ursachen für den globalen Wandel unerlässlich und in-situ Messungen in der oberen Atmosphäre liefern eine wichtige Ergänzung solcher Untersuchungen. Jüngste Studien belegen eine starke vertikale Kopplung zwischen den verschiedenen Atmosphären-schichten. Daher befasst sich ein Schwerpunktthema von Dynamic Earth mit der Reaktion der Atmosphäre als Ganzes auf Einflüsse von oberhalb (der Sonne) und von unterhalb (dem Wetter). Hierzu gehören treibende Prozesse wie elektrische Ströme, UV Licht, planetare und Schwerewellen, Gezeiten und Winde. Der Schlüssel für eine erfolgreiche Erforschung dieser Themenfelder ist ein fachübergreifender Ansatz.

Als Grundlage für dieses ehrgeizige Forschungsvorhaben sollen Messungen von niedrig-fliegenden Satelliten, wie CHAMP, GRACE und GOCE genutzt werden. Die bevorstehende ESA-Mission Swarm wird eine wichtige Erweiterung und Verbesserung liefern. Zusammen mit Beobachtungen von Bodenstationen machen diese Datensätze das Vorhaben DynamicEarth zu einem bahnbrechenden Programm für ein besseres Verständnis des Systems Erde.

Mehr Informationen zum DFG-Schwerpunktprogramm finden Sie hier:

www.gfz-potsdam.de/spp1788