Virtuelle Bohrkerne als neues Referenzgestein

Für die Gewinnung von Erdwärme sowie zur unterirdischen Speicherung von Energie in Form von Wärme, Druckluft oder Gas ist eine sehr gute hydraulische Durchlässigkeit der Reservoirgesteine eine Grundvoraussetzung. So entscheiden bei Sandsteinen die Struktur und Verteilung von Sandkörnern und Poren darüber, ob eine Formation technisch und wirtschaftlich effizient genutzt werden kann. Mit virtuellen Bohrkernen lassen sich die Eigenschaften potenzieller Reservoire ohne kostspielige Feldversuche und aufwändige Laboranalysen untersuchen. Ein Team um Maria Wetzel vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) hat einen neuen Ansatz zur „Herstellung“ solcher Bohrkerne für drei Arten typischer Reservoirsandsteine entwickelt. Er ahmt den natürlichen Prozess der Entstehung nach. Dabei können erstmals vielfältige natürliche Kornformen abgebildet werden, was zu einem wesentlich realistischeren Modell führt.

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Wie kommen erdnahe Elektronen auf beinahe Lichtgeschwindigkeit?

Elektronen können in den Van-Allen-Strahlungsgürteln um unseren Planeten ultra-relativistische Energien erreichen und damit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Hayley Allison, Yuri Shprits und Kolleg*innen vom Deutschen GeoForschungsZentrum haben herausgefunden, unter welchen Voraussetzungen es zu solch starken Beschleunigungen kommt. Bereits 2020 hatten sie nachgewiesen, dass Plasmawellen, die bei Sonnenstürmen auftreten, eine entscheidende Rolle spielen. Allerdings war bislang offen, warum derart hohe Elektronenenergien nicht bei allen Sonnenstürmen erreicht werden. Im Fachmagazin Science Advances zeigen die Forschenden nun, dass hierfür die Dichte des Hintergrundplasmas extrem gering sein muss.

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Wie Drohnen explosive Vulkane überwachen können

Aufnahmen von aktiven Vulkanen sind aufgrund der schwierigen Erreichbarkeit und der großen Einsturz- oder Explosionsgefahr bislang eine große Herausforderung in der Vulkanologie. Forschende um Edgar Zorn vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam präsentieren nun die Ergebnisse einer Reihe von wiederholten Vermessungsflügen mit optischen und Wärmebildkameras am Vulkan Santa Maria in Guatemala. Dabei wurden Drohnen zur Beobachtung des Lavadoms eingesetzt, eines zähflüssigen Pfropfens aus Lava. Die Forschenden konnten zeigen, dass der Lavadom Bewegungen auf zwei verschiedenen Zeitskalen zeigt: langsame Ausdehnung und Wachstum des Doms und ein schnelles Hinauspressen von zähflüssiger Lava (Lava extrusion).

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Mathematische Modelle werfen ein neues Licht darauf, wie sich Kontinente gebildet haben könnten

Das Leben ist einzigartig auf unserem Planeten. Oder etwa nicht? Im Mittelpunkt dieser Frage steht die Entstehung der Plattentektonik, die Sauerstoff und Wasser aus dem Erdinneren in die Atmosphäre transportierte und Berge und tiefe Ozeane bildete, in denen das Leben gedeihen konnte. Die geologische Aufzeichnung deutet darauf hin, dass dies vor drei bis zweieinhalb Milliarden Jahren geschah, aber die Aufzeichnung bleibt zu spärlich, um zu erklären, wie und warum dies geschah, so Dr. Fabio Capitanio, ein Forscher der Monash School of Earth, Atmosphere and Environment, dessen Arbeit gerade in der Geology und in der Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde.

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Sonne, Mond und Meer als Teil einer „seismischen Sonde“

Forschende des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam und von der Universität Jena konnten zeigen, dass sich die seismischen Wellen, die die Meeresbrandung auslöst, zusammen mit der Wirkung der Gezeiten auf den Untergrund dazu nutzen lassen, die Eigenschaften der Erde besser zu verstehen. Das Wissen um unterirdische Spannungs- oder Dehnungsschwankungen ist beispielsweise für die Sicherheit im Bauwesen und Bergbau oder für die Überwachung geologischer Prozesse in Vulkanen und Verwerfungszonen wichtig.

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Neuer Master „Geoinformationswissenschaften”

Unternehmen stehen vor der Herausforderung, wachsende Datenbestände intelligent zu nutzen: Sie müssen das volle Potential ihres Datenschatzes für fundierte Entscheidungsfindung verwenden, Häufungen und Muster in Datenquellen erkennen sowie Trends aus Geodaten ermitteln. Hierfür werden Fachkräfte benötigt, die auf das Management und die Analyse von raumbezogenen Massendaten spezialisiert sind. Solche Fachkräfte werden ab dem kommenden Wintersemester im neu gestalteten Studiengang „Geoinformationswissenschaften“ (Master of Science) an der Jade Hochschule in Oldenburg ausgebildet.

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