Konzept für eine DFG-Forschergruppe "Geowissenschaften"


Das System Erde zeichnet sich durch vielfältige Prozesse und deren komplexe Interaktionen aus, deren Verständnis zu den größten Herausforderungen der Forschung zu Beginn des neuen Jahrhunderts gehört. Insbesondere ist das quantitative Studium der vielfach untereinander gekoppelten Prozesse des Energietransfers und der Massenflüsse erforderlich. Im Mittelpunkt steht die Frage natürlicher Variabilitäten im System Erde. Diese Aufgabe erfordert eine ausgeprägt interdisziplinäre Herangehensweise. In die Forschergruppe werden von der Universität Potsdam verschiedene geowissenschaftliche Disziplinen, Angewandte Mathematik und Nichtlineare Dynamik sowie gemeinsam berufene Professoren des GFZ und am Institut für Geowissenschaften habilitierte Mitglieder des GFZ einbezogen. Die Forschergruppe soll sich mit der Problematik von Energietransfer und Phasenumwandlungen bei tektonischen Prozessen, raum-zeitliche Dynamiken von Stoff- und Energieflüssen, Kristallisation und Metamorphose sowie der Analyse und Modellierung komplexer geodynamischer Prozesse befassen. Die fachübergreifende Vernetzung bietet die Chance methodischer Kompetenzerweiterung und Innovation in Feldmessung, Experiment und Modellierung und eröffnet somit die Möglichkeit, internationale Ausstrahlungskraft zu entwickeln. Insbesondere das befruchtende Wechselspiel zwischen quantitativen, empirischen Prozessuntersuchungen, anspruchvollen Datenanalysen und mathematischen Modellen im Rahmen einer Forschergruppe soll eine bislang nicht erreichte Integration von Prozessen und Dynamiken auf unterschiedlichsten Raum und Zeitskalen ermöglichen. Wichtiger Bestandteil hiervon ist eine attraktive internationale Graduiertenausbildung auf dem Gebiet der modernen Datenerhebung, -analyse und Modellierung.

Warum Erdwissenschaften?

Unser Lebensraum Erde zeichnet sich durch vielfältige Prozesse und deren komplexe Interaktionen auf einer breiten zeitlichen und räumlichen Skala aus. Der resultierende ständige Wandel wird nicht nur von Prozessen im Erdoberflächenbereich, sondern maßgeblich auch durch Vorgänge im Erdinneren beeinflusst. Die tiefgreifenden Paradigmenwechsel in den Erdwissenschaften im letzten Jahrhundert haben dazu geführt, dass ein quasi-statisches Erdbild einem dynamischen Prozessmodell des Systems Erde gewichen ist, dessen Subsysteme in komplizierter Wechselwirkung miteinander stehen. Das Verständnis der Dynamik dieses hoch komplexen Systems gehört zu den größten Herausforderungen, vor denen die Forschung zu Beginn des neuen Jahrhunderts steht.

Erdbeben, Vulkanausbrüche sowie andere "Systeminstabilitäten" stellen eine kontinuierliche Bedrohung unseres Lebensraums dar. Ihr Auftreten ist bislang weder zeitlich noch räumlich mit ausreichender Genauigkeit vorhersagbar. Vor diesem Hintergrund leben wir auf einem uns auch heute noch immer fremden Planeten. Dies bedeutet, dass die Disziplinen der Geowissenschaften von bedeutender gesellschaftlicher Relevanz sind, auch wenn dies im Vergleich zu anderen Naturwissenschaften in der Öffentlichkeit oft nicht in gleichem Maße wahrgenommen wird.

Diese höchst anspruchsvolle Aufgabe lässt sich nur in einem ausgeprägt interdisplinären Forschungszentrum lösen. Dabei wird konsequent auf die bereits gut entwickelten Kooperationen zwischen den universitären und ausseruniversitären Institutionen im Bereich der Geowissenschaften aufgebaut, die fest im internationalen Forschungskontext eingebunden sind. Die Forschergruppe besteht seitens der Universität Potsdam aus verschiedenen geowissenschaftlichen Disziplinen (Geologie, Geophysik, Petrologie und Petrophysik) der Angewandten Mathematik und Nichtlinearen Dynamik als methodische Fachgebiete und aus Arbeitsgruppen der an die Universität assoziierten Potsdamer außeruniversitären geowissenschaftlichen Forschungseinrichtungen der HGF. Ein wesentlicher Schwerpunkt des Forschergruppe wird die konstruktive Verknüpfung von quantitativen empirischen und theoretisch-modellierenden Methoden sein.