FORSCHUNG

Was bringen uns die Geologen?

Bei der Allgegenwärtigkeit der Informations - gesellschaft und all den Annehmlichkeiten desmodernen Lebens vergessen viele von uns, dass die Zukunft der Menschheit, das heißt, der neun Milliarden Menschen im Jahre 2050, noch immer von der Funktionstüchtigkeit der Ökosysteme sowie von der Verfügbarkeit und der Qualität der Naturschätze abhängt. Auch müssen wir uns vor den Folgen der verschiedenartigsten Naturgefahren schützen. Viele dieser Ressourcen und Gefahren hängen mit der Geologie zusammen. Dabei handelt es sich um ,Georessourcen‘ und Georisiken, die eng an die Art, Struktur, Dynamik und Geschichte des Reiches gebunden sind, das unter unseren Füßen liegt.

© Maciej Klonowski
© Maciej Klonowski
© Maciej Klonowski
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Zu den Georessourcen gehören die Energie, das Grundwasser, die Bodenschätze, die Böden, der Untergrund sowie das geologische Erbe. Der Untergrund ist eine Ressource mit steigendem Wert, weil er für den Ausbau der Infrastruktur (Parkflächen, Tunnel) genutzt werden kann, aber auch dazu, um dort die riskantesten Abfälle dauerhaft zu lagern (giftige und radioaktive Abfälle, CO2). Zum geologischen Erbe gehören Landschaften, natürliche Stätten von geologischem Interesse sowie Bauten, die mit Material geologischen Ursprungs errichtet wurden. Diese Baustoffe haben etwa unseren Denkmälern ihren besonderen Charakter verliehen.

Wie uns das Erdbeben von Sichuan in China in jüngster Vergangenheit wieder vor Augen geführt hat, ist die Erde ein lebender Planet. Ihre Kruste besteht aus Platten, die sich aufgrund der den Mantel durchziehenden Konvektionswellen fortwährend bewegen.Die Georisiken können bisweilen spektakulär sein, wenn sie sich uns zeigen, aber oft sind sie viel diskreter. Alle gefährden sie das menschliche Erbe, einige auch unsere Gesundheit oder gar das menschliche Leben. Vulkanausbrüche, Erdrutsche und Erdbeben sind deutlich wahrnehmbar, während Radonemis - sionen - Auslöser vieler Krebserkrankungen -, Schwankungen beim Aufkommen und Schwinden tonreicher Böden, natürliche Einstürze unterirdischer Hohlräume, der Überschuss oder das Defizit an Spurenelementen im Grundwasser und im Boden viel unauffälliger erfolgen und bisweilen ohne spezielle technische Hilfsmittel gar nicht zu bemerken sind.

Alles spielt sich unter unseren Füßen ab

Geografisch-geologische Informationen, Kenntnisse und Expertenwissen zur Geologie werden in vielen Bereichen eingesetzt. Für die Lokalisierung, Charakterisierung und Bewirt - schaftung der Georessourcen, für die Minderung der auf die Georisiken zurückzuführenden Auswirkungen, für das Verständnis der Bildung von Schadstoffen und ihres Übergangs in den Boden und in das Grund - wasser sind sie unabdingbar. Die verschiedensten Personengruppen im privaten und öffentlichen Sektor nutzen diese Informationen und Kenntnisse, um wichtige Entscheidungen zu treffen und politische Strategien zu formulieren, insbesondere im ethischen Kontext der nachhaltigen Entwicklung.

Während Messinstrumente an Bord von Satelliten eine schnelle und fein abgestimmte Beobachtung der Atmosphäre und der Erdoberfläche ermöglichen, kann die Geologie noch immer nicht direkt beobachtet werden, mit Ausnahme von Aufschlüssen auf der Erdoberfläche und von aus Kernbohrungen gewonnenen Bodenproben. Je nach Unter - suchungsgegenstand (allgemeine geologische Erkenntnisse, Untersuchung von Wasser, Erforschung einer CO2-Lagerstätte, Beobachtung eines Erdrutsches, Modell herstellung für den Übergang von Schadstoff in ein Stillge wässer) setzt der Geologe verschiedene Techniken aus der umfangreichen Palette der verfügbaren - meist indirekten - Beobachtungs methoden ein. Diese Vielfalt an Werkzeugen und Beo bachtungsskalen (von „Makro" bis „Nano"), die im Laufe ein und derselben Studie eingesetzt werden, und die Fähigkeit, in vier Dimensionen zu denken (drei räumliche Dimensionen und die der Zeit), sind Teil der geologischen Beobachtung der Erde. Zeit ist hierbei eine unentbehrliche Dimension, da die geologischen Phänomene dynamisch sind. Das Auffinden einer Erz- oder Kohlen - wasserstofflagerstätte geht oft mit einer Rekonstruktion der Landschaft, des Klimas und der geologischen Bedingungen einher, die vor Hunderten von Millionen Jahren bei der Entstehung der Lagerstätte herrschten (Position der Platten, Ablagerungen, Magma - tismus, Tektonik). Anschließend ist ihre spätere Entwicklung nachzuvollziehen.

Für eine europäische Geo-Infrastruktur

EuroGeoSurveys, der Verband der geologischen Dienste Europas, vertritt 33 nationale Mitglieder und mehr als 10 000 Einzelpersonen. Eines seiner Ziele ist, den Anteil der Geowissen - schaften an den Aufgaben und Aktions - programmen der Union zu fördern und an der Entwicklung einer europäischen Geo-Infra - struktur zu arbeiten.

Zu seinen Mitgliedern gehören öffentliche Einrichtungen, die sich an der Schnittstelle zwischen der Beobachtung des Untergrunds und der Anwendungsforschung einerseits und den gesellschaftlichen Belangen andererseits befinden. Ihr Auftrag ist es, auf nationaler oder regionaler Ebene geografische Informationen und objektives Expertenwissen zu vermitteln, das von den Benutzern angefragt wird. Die Forschung ist eine wichtige Komponente ihres Tätigkeitsbereichs. Sie orientiert sich an Erfordernissen wie der Entwicklung und Verbesserung von Techniken zur Beobachtung, Erkundung und Modellherstellung, aber auch an der Erweiterung der geologischen Kenntnisse zum 4D-Verfahren und zu geologischen Vorgängen. Weiterhin befasst sie sich mit der Sicherung der Kompatibilität geologischer Informationen zwischen den Ländern und zwischen den verschiedenen Disziplinen der Erdbeobachtung, mit der Schadstoffbildung und der Verseuchung des Grundwassers, mit der CO2-Speicherung in geologischen Formationen sowie mit der Erschließung der Geothermie.

Diese Forschung gewinnt auf europäischer Ebene immer mehr an Bedeutung. Bis heute haben die geologischen Dienste Europas an mehr als 150 Projekten des 5. und 6. Rahmen - programms der Europäischen Union mitgewirkt. Und auch unter dem 7. Rahmen programm(1) laufen schon neue Projekte an.

Noch steht die Integration der Geologie in die europäische Politik und Gesetzgebung erst am Anfang, aber es werden bereits Fortschritte erzielt, besonders angesichts der steigenden Bedeutung von Aspekten wie Erschließung und Bewirtschaftung von Naturschätzen, Minderung der auf die Naturgefahren zurückzuführenden Auswirkungen oder Entwicklung europaweiter geografischer Informationssysteme.

Es ist noch viel zu tun, wobei die Kommission und die Mitgliedstaaten gleichermaßen gefragt sind, um das geologische Wissen in das europäische Aufbauwerk zu integrieren und die Zersplitterung dieses Wissens auf nationaler und regionaler Ebene zu überwinden. Hierfür wäre ein eindeutiger europäischer Auftrag erforderlich, um den von derzeitigen Projekten verfolgten Ansatz hinter sich zu lassen und mit den Mitgliedstaaten eine echte europäische geologische Kapazität im Dienste der Wettbewerbsfähigkeit und der nachhaltigen Entwicklung zu schaffen.

Patrice Christmann
Generalsekretär von EuroGeoSurveys


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Mehr Einzelheiten

Im Werkzeugkoffer des Geologen...

  • Verschiedene Messinstrumente an Bord von Erdbeobachtungssatelliten.

  • Verschiedene Technologien der Aero-Geophysik.

  • Geophysikalische Technologien zur Bodenanalyse, wie der Erkundung durch seismische Verfahren, mit der die Entwicklung realistischer 3D-Modelle des Untergrunds und der dortigen Ressourcen, insbesondere der Kohlenwasserstoffe, möglich ist.

  • Beobachtungen des Geländes und Stichprobennahmen.

  • Isotopengeochemie, mit der zum Beispiel genaue Informationen zum Alter von Gestein und zu den Bedingungen seiner Entstehungsgeschichte gewonnen werden können.

  • Untersuchung von Fossilien jeder Größe (zur Bestimmung des Alters von Sedimenten) und Untersuchung des Sedimentaufbaus, wodurch die Lagerungsbedingungen sowie die Paläogeografie des Sedimentationsbeckens und seiner Umgebung rekonstruiert werden können.

  • Untersuchung von Flüssigkeitseinschlüssen in einigen Mineralien, die Informationen zu den Bedingungen der Entstehungsgeschichte von Gestein und Gesteinslagern liefern.

  • Mathematische Modelle, die ab einer gewissen Anzahl von Beobachtungen die Beschreibung eines Vorgangs und die Berechnung bestimmter Situationen ermöglichen (Erdrutsche, Schwankungen der Vorräte eines Stillgewässers, Geometrie und Vorrat einer Lagerstätte).

  • Analyse- und Bildgebungstechniken (optische Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Mikrosonden, Kristallstrukturanalyse).

  • www.eurogeosurveys.org


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