Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am GeoForschungsZentrum (GFZ) Potsdam
vom 6. bis zum 12. April 2003
Von Elke Zimmer
Im Rahmen der Auricher Wissenschaftstage bekam ich die Möglichkeit, in der ersten Woche der Osterferien ein Praktikum am GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) zu machen. Während des Praktikums konnte ich ein wenig in die Arbeit der Geowissenschaftler und -informatiker hinein schnuppern, die in meiner Abteilung, der Fernerkundung, arbeiteten.
Während dieser Woche war meine Aufgabe die Erstellung eines Plakats, welches den meiner Meinung nach interessantesten Aspekt der Fernerkundung behandeln sollte. Ich entschied mich für „Die Fernerkundung als Mittel zur Warnung vor Naturgefahren“. Im Folgenden werde ich einige der Möglichkeiten dieser Nutzungsart der Fernerkundung kurz darstellen.
Fernerkundung ist die Wissenschaft, die sich mit der Beobachtung der Erdoberfläche beschäftigt. Unterschiedliche Daten von flugzeug- oder satellitengetragenen Sensoren werden gesammelt und ausgewertet. Die Daten werden auf verschiedenen Art und Weise gewonnen: es gibt optische Systeme, die passiv das von der Erde reflektierte Sonnenlicht empfangen, Radarsensoren, die aktiv z. B. Höhenunterschiede ermitteln, oder auch GPS-Satelliten zur genauen Ortsbestimmung. Alle Sensoren machen kontinuierlich Aufnahmen von der Erde, je nach Sensor in unterschiedlichen Zeitintervallen. So wird die gesamte Erde ununterbrochen von Satelliten überwacht. Mit dem Vergleich und der genauen Untersuchung dieser Bilder versuchen Fernerkundler, Verfahren zu entwickeln, um Naturgefahren wie Vulkanausbrüche oder Erdbeben im Voraus zu erkennen und so die Schäden zu minimieren.
Mithilfe der Fernerkundung durch Satellitenaufnahmen können zum Beispiel die Zeitpunkte für Vulkanausbrüche abgeschätzt werden. Die Vulkane werden mit Infrarotaufnahmen, die in regelmäßigen Abständen erstellt werden, überwacht. Durch den Vergleich dieser Aufnahmen kann ein bevorstehender Ausbruch vorhergesehen werden. Betroffene Gebiete werden so oftmals rechtzeitig evakuiert.
Das Bild unten zeigt eine Infrarotaufnahme des Chilique-Vulkans in Chile. An den Flecken im Innern des Vulkans kann man erkennen, dass er aktiv ist. Bevor dieses anhand der Infrarotaufnahmen erkannt wurde, hielt man den Vulkan für erloschen.
Infrarotaufnahme des Chilique-Vulkans in Chile
Die schwersten Erdbeben ereignen sich meist an den Rändern der Erdplatten. Zur Untersuchung der Verschiebung der Erdplatten werden u. a. präzise GPS-Messungen herangezogen. Mit ihnen lässt sich bestimmen, um wie viel sich die einzelnen Platten in welche Richtung verschieben. Durch die Verschiebungen entsteht Spannung an den Plattenrändern und innerhalb der Platte. Die daraus resultierenden Bruchzonen spiegeln sich im Relief der Erdoberfläche wieder und lassen sich mittels der Kombination von optischen Daten und Radarbildern erfassen. So werden beispielsweise Beben, die aufgetreten sind, auf ihre Abhängigkeit zur Nähe der Bruchzonen untersucht. Durch das Erkennen einer solchen Abhängigkeit kann auf zukünftige Beben, die an anderen Bruchstellen und Plattenrändern stattfinden, geschlossen werden.
Die roten Punkte auf der Weltkarte (unten) stehen für die größten Beben seit April 2002. Auffällig ist, dass die meisten dieser Beben an den Plattenrändern stattgefunden haben.
Weltkarte mit den größten Beben seit April 2002
Mithilfe der Fernerkundung können also Menschenleben gerettet werden. Da besonders die Auswertung von Daten, die ein Großteil der Arbeit eines Geowissenschaftlers ist, eine trockene Angelegenheit sein kann, machte dieser Aspekt das Thema für mich interessant.