Vor einiger Zeit hatte ich mal die theoretischen Grundlagen für das dargelegt, was GOCE eigentlich da misst. Die neuste Karte dazu ist auch raus. Nun gilt es „nur” noch diese zu deuten.

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Bild: (ESA – GOCE High Level Processing Facility) Geoid-Karte präsentiert beim ESA Living Planet Symposium vor ein paar Wochen.

Also, was ist auf dieser Karte eigentlich dargestellt? In Kurzform: Die Karte zeigt, wo heute geologisch gesehen, die Post abgeht 😉

Der Geoid der Erde ist nämlich die Oberfläche, welche der Globus haben müsste, damit alle Massenpakete im Erdboden im Gleichgewicht sind. Die echte Form der Erde kann davon aber abweichen, weil eben nicht alles im Gleichgewicht ist. Die Karte zeigt also: Geoidenhöhe minus annähernd die derzeitige Form der Erde an diesem speziellen Punkt der Erde.

Der Röntgenblick unter die Erde zeigt: Wo geht’s hier geologisch gerade richtig ab?

Die Karte hier zeigt nun Abweichungen von diesem Gleichgewichtszustand. Die Ursachen für diese Abweichungen können ganz unterschiedlich sein. Es kann, muss aber nicht, ein ganz frisches neues Gebirge sein, dass sich gerade aufgetürmt hat (Malleo et Mente zeigt wie’s geht.) Es kann auch sein, dass tief unter der Erdoberfläche für uns zunächst unsichtbar, ein Gebiet besonders niedriger Dichte oder besonders hoher Dichte vorliegt, das noch so frisch ist, dass sich der Boden darüber noch nicht daran angepasst hat.

Die Geoid-Abweichung zeigt also, wo die Reise hingehen würde, wenn außer der Gravitation keine Kräfte mehr auf einen bestimmten Bereich der Erde wirken würde. Im allgemeinen gilt, wenn es irgendwo unter einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche im Mittel ein Massendefizit gibt, dann erscheint diese Stelle in der Geoid-Karte blau (eingedellt). Der Erdboden muss hier einsinken, um das Masse-Ungleichgewicht auszugleichen. Ist unter einem bestimmten Punkt der Erde im Mittel ein Massenüberschuss, dann erscheint dieser Punkt in der Geoidkarte rot (ausgebeult). Die Erde muss sich als Ausgleich auswölben.

Erscheint vielleicht etwas verwirrend. Von daher lasst uns einige Spezial-Fälle besprechen. Vielleicht wird’s dann klarer.

Berge verhalten sich geologisch gesehen wie Eisberge(1)

In der Geoidsichtweise verhalten sich Berge wie die sprichwörtlichen Eisberge. Wir sehen normalerweise nur die Spitze eines viel tiefer reichenderen Gebildes. Wenn ein Gebirge mit einer entsprechenden Wurzel tief unten ausgestattet ist, erscheint er auf der Geoid-Karte gar nicht, weil alles wieder im Gleichgewicht ist. Nur wenn es sehr jung ist, d.h. gerade oder erst vor kurzem aufgefaltet wurden, sieht man was. Ansonsten sinken Berge im Moment ihrer Entstehung auch schon wieder in den Erdmantel ein, zudem lagert sich das Gestein unterhalb der Berge wieder um. Dieser Vorgang nennt sich Isostasie.

Der Geoid zeigt daher “nur” brandneue Berge. Genau über dem Himalaja, der geologisch gesehen erst vor kurzem (vor etwa 40-50 Millionen Jahren) aufgefaltet wurde, erscheint die Region in der Geoidkarte ziemlich ausgeglichen (grün). Hier haben sich die Berge nach ihrer Entstehung also bereits gesetzt. Nördlich und südlich davon geht es aber immer noch ziemlich ab. Pakistan wird bis heute durch tektonische Kräfte hochgeschoben.

Indischer Ozean und Indonesien: Regionen hoher tektonischer Instabilität

Auf der Karte der neusten Brennpunkte in Sachen Geologie stechen einige Regionen ziemlich hervor. Da wären zunächst die Regionen südlich von Indien und im Bereich Indonesien. Das sind Regionen, wo es tektonisch gerade heiß hergeht. Indonesien hat so einige Vulkane und Indien schiebt sich bis heute gegen die eurasische Platte.

Island & Skandinavien: Hey! Wo ist mein Eis auf einmal hin?

In Island, Skandinavien und auch in Mitteleuropa sehen wir dagegen die postglaziale Landhebung. Vor etwa 10 000 Jahren verschwand ein dicker Eispanzer, der den Boden darunter komprimiert hatte. Jetzt fehlt “auf einmal” diese Auflast und der Erdboden kann sich nur allmählich wieder entspannen und aufwölben. Das geschieht solange, bis alles wieder im Gleichgewicht ist.
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(1) Ja, das ist eine ziemliche Vereinfachung. Aber es geht hier gerade darum, absoluten Laien einen kleinen Einblick zu verschaffen. Also verzeiht mir, dass ich hier an dieser Stelle mit diesem einfachen Bild hantiere.

Kommentare (8)

  1. #1 MartinS
    Juli 19, 2010

    @Ludmila
    Danke für den Artikel 🙂
    MartinS

  2. #2 Michael
    Juli 20, 2010

    Und was passiert gerade vor Island im Atlantik ? Da ist ja alles rot bis nach Spanien runter.

  3. #3 RoW
    Juli 20, 2010

    Hier eine ältere Karte:

    http://www.fosar-bludorf.com/archiv/GRAVI_WORLD.jpg

    (allerdings von einer eher pseudowissenschaftlichen Seite:

    http://www.fosar-bludorf.com/archiv/rocca.htm )

  4. #4 Ludmila
    Juli 21, 2010

    Das weiß ich jetzt nicht so genau. Es scheint mit Teilen des Mittelatlantischen Rückens zu korrespondieren. Hier spreizt sich der Meeresboden aufgrund von Plattentektonik. Aber warum das gerade im Norden so stark sein soll und ob es eher auch was mit der postglazialen Landhebung zu tun hat, oder ob sich hier vielleicht beides vermischt, da bin ich echt überfragt.

    Hier gibt es auch keine echte Antwprt dazu: http://books.google.de/books?id=0z74GC0rA5kC&pg=PA653&lpg=PA653&dq=geoid+anomaly+%22north+atlantic%22&source=bl&ots=f4m0gbZ4Rq&sig=FLV1mb_EqZyUEB1rnlTfiUs8Auc&hl=de&ei=ty1GTOTRBcyg4QaFzKTZCQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CC8Q6AEwAg#v=onepage&q=geoid%20anomaly%20%22north%20atlantic%22&f=false

  5. #5 michael
    Juli 21, 2010

    @Ludmilla

    Danke für die Antwort. Ich war schon am überlegen, ob ich überall herumerzählen soll, das Atlantis wieder aus dem Meer ersteigt.

    Aber mal ne ganz andere Frage: Gibt es eigentlich im Sonnensystem Planeten, Monde oder Asteroide, die für einen Abbau vom Erzen, Mineralien usw. genutzt werden könnten ?

  6. #6 ZielWasserVermeider
    Juli 21, 2010

    @michael

    Merkur würde sich doch anbieten…..der hat ja ne hohe Dichte da wohl durch einen Zusammenstoß die leichteren Teile weggeblasen wurden.
    Sonnenenergie hätte man da zu Hauf…. 😉

    Allerdings dürfte die Sonnennähe auch ein Hindernis sein überhaupt etwas abzubauen…

    Gruß
    Oli

  7. #7 Ludmila
    Juli 21, 2010

    @michael: Theoretisch könntest Du den Mond nutzen, um z.B. Helium-3 zu ernten. Oder wann mal Eisen oder Nickel sehr teuer werden sollte, könnte man Asteroiden vom M-Typ nutzen, um Erz zu gewinnen.

    Bei allen Sachen gilt aber: Steht der Kosten/Nutzen-Faktor in irgendeinem Verhältnis zueinander? Bislang bei weitem nicht. Das ist wirklich ferne Science Fiction.

    Es könnte aber interessant werden, wenn man vor Ort was bauen will. Z.B. für eine permanente Mond-/Marsbasis. Wasser und Erz vor Ort zu gewinnen, würde da die Kosten gewaltig senken. Ist aber auch noch Science Fiction.

    @zielwasservermeider: Das und man müsste schon Bohren, um an das schwere Zeugs ranzukommen.

  8. #8 michael
    Juli 21, 2010

    Ich dachte eher an seltene Erden und andere Mineralien, die sehr knapp sind und sich nur schwer wiedergewinnen lassen. Ausserdem würde man ja keine Menschen dahin schicken, sondern autonome Roboter Systeme. Und an solchen Systemen muss man ja auch noch viele Jahre entwickeln. Aber jedenfalls besser als Kampfroboter oder Pflegeroboter entwickeln und letztendlich auch nützlicher.