Forschungssatellit GOCE (Illu.) | Coypright: ESAMünchen/ Deutschland - Seit nun einem guten Jahr umkreist der ESA-Satellit "GOCE" (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) die Erde und vermisst so exakt wie kein Instrument zuvor das Schwerefeld des Planeten, um auch in unwegsamen Regionen wie dem Himalaya die Gravitationskraft detailgenau zu bestimmen. Wissenschaftler der "Technischen Universität München" (TUM) haben nun die ersten Daten der Mission präsentiert. Diese belegen, dass die bisherigen Modelle des Schwerefeldes in Teilen der Erde tatsächlich gründlich überholt werden müssen.
Von den Daten erwarten die Forscher ein besseres Verständnis vieler Prozesse wie etwa Erdbeben oder Ozeanströmungen. Zudem soll auf der Grundlage der Messungen ein möglichst exaktes Geoid ermittelt werden, also der virtuelle Meeresspiegel eines globalen, ruhenden Ozeans, der beispielsweise als Höhenreferenz bei Bauprojekten genutzt wird.
In den vergangenen Monaten haben Wissenschaftler des "GOCE Gravity Consortiums", einer Gruppe von zehn europäischen Instituten aus sieben Ländern, Daten des Satelliten bearbeitet, um sie für die Modellberechnungen nutzbar zu machen. Schon jetzt können sie erkennen, dass GOCE einen deutlichen Fortschritt der Kartierungen ermöglichen wird. "Es kristallisiert sich heraus, dass wir gute Informationen für geophysikalisch interessante Regionen bekommen, sagt TUM-Geodät Prof. Reiner Rummel, der Vorsitzende des Konsortiums, der in dieser Woche auf der Jahrestagung der "European Geosciences Union" (EGU) in Wien diese ersten Zwischenergebnisse der Mission vorstellen wird.
Vor allem im Himalaya, in Teilen Afrikas und in den Anden vermuteten die Wissenschaftler große Ungenauigkeiten bisheriger Berechnungen, die mit herkömmlichen Methoden durchgeführt wurden. Tatsächlich bestätigen die ersten Auswertungen der GOCE-Daten diese Hypothese. "Messungen, die von der Erdoberfläche aus in schwer zugänglichen Bereichen gemacht werden, bergen ein hohes Fehlerrisiko", erklärt Rummel. "Der Satellit hat damit natürlich kein Problem."
Die Wissenschaftler erwarten von der Mission ein besseres Verständnis für viele Prozesse in der Erde und an der Oberfläche. Da die Gravitation in direktem Zusammenhang mit der Masseverteilung im Erdinnern steht, kann eine detaillierte Kartierung dazu beitragen, die Dynamik in der Erdkruste besser zu verstehen. Warum und wo sich die Kontinentalplatten bewegen und Erdbeben verursachen, ist besonders für Regionen an den Plattenrändern wie den Himalaya und die Anden von großer Bedeutung. Die Forscher hoffen, dass die Mission langfristig zu einem Erdbebenwarnsystem beitragen könnte.
Auch die Ozeanströmungen wollen die Wissenschaftler mithilfe der neuen Daten erstmals detailgenau erfassen. Veränderungen der Zirkulation und des Meersspiegels sind wiederum entscheidend für alle globalen Klimastudien. Bislang hatte man die Meeresströme hauptsächlich aus mathematischen Modellrechnungen erschlossen.
Mit den vorbearbeiteten Daten werden die Wissenschaftler des Konsortiums, koordiniert an der TU München, nun ein erstes globales Schwerefeldmodell entwickeln. Es soll auf dem Living Planet Symposium der Europäischen Weltraumbehörde ESA Ende Juni im norwegischen Bergen vorgestellt werden.
Quellen: portal.mytum.de / grenzwissenschaft-aktuell.de
