Previous page     Contents     Next page

Die Forschungsarbeiten am Bayerischen Geoinstitut konzentrieren sich in erster Linie auf Untersuchungen der Struktur, Zusammensetzung und Dynamik des Erdinneren. Der wissenschaftliche Ansatz dieser Studien besteht in der Durchführung von Experimenten bei hohen Drücken und Temperaturen, die Aufschluß über die Stabilität und auch die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Erdmaterie (Minerale, Schmelzen und Fluide) in der Tiefe der Erde geben. Wie die in diesem Jahresbericht vorgestellten Ergebnisse zeigen, konnten im Jahr 1998 beachtliche Fortschritte erzielt werden. Verschiedene Untersuchungen von (Mg,Fe)SiO₃-Perowskit, dem häufigsten Mineral in der Erde, verdienen besondere Beachtung. Die Eigenschaften dieses Minerals, aus dem der untere Erdmantel (Tiefenbereich 660 – 2900 km) überwiegend aufgebaut ist, steuern die Prozesse im Erdinneren im beträchtlichen Maße. Vor kurzem haben Untersuchungen im Bayerischen Geoinstitut ergeben, daß Nebenelemente, wie zum Beispiel Aluminium, einen sehr großen Einfluß auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Silikat-Perowskit haben. Ein Ziel verschiedener hier aufgeführter Projekte liegt darin, diese Einflüsse zu quantifizieren und dadurch die Natur des unteren Erdmantels besser zu verstehen.

Der dritte Lehrstuhl am Bayerischen Geoinstitut (Experimentelle Geophysik) wurde am 1.1.1998 mit Stephen Mackwell besetzt. Zu seinen Forschungszielen gehört es, die rheologischen Untersuchungen der Erdmaterie bei hohen Drücken und Temperaturen verstärkt voranzutreiben und weiter zu entwickeln. Der gegenwärtige Kenntnisstand über die Rheologie des Erdmantels ist sehr begrenzt, trotzdem dieser Parameter die globale Festkörper-Konvektion im Mantel steuert, die wiederum für plattentektonische Vorgänge, Erdbeben und Vulkanausbrüche verantwortlich ist. Zwei Lösungsansätze wurden in diesem Bereich vor kurzem am Bayerischen Geoinstitut entwickelt: (1) sehr präzise Verformungs-experimente mit großer Deformation und unter niedrigen Drücken (bis 0.5 GPa), und (2) Verformungsexperimente in der Multianvil-Presse bis 15 GPa und mehr (was einer Erdtiefe von 500 km entspricht). Sehr vielversprechend für ein besseres Verständnis der Mantel-Rheologie erscheint eine Kombination dieser Lösungsansätze.

Bei zahlreichen der im Folgenden beschriebenen Experimente besteht ein direkter Bezug zur praktischen Anwendung, so zum Beispiel bezogen auf Klimaveränderungen. Die Unter-suchungen zur Löslichkeit von Wasser in Hochdruck-Mineralen des Erdmantels beeinflussen die Diskussion sowohl über den Kreislauf des Wassers zwischen der Erdoberfläche und dem tieferen Erdinneren als auch über vulkanische Aktivitäten in geologischen Zeiträumen. Das Verständnis über das Verhalten von Halogenen in magmatischen Systemen ist für eine Beurteilung von Entgasungsphänomenen bei Vulkanausbrüchen und daraus resultierende Klimaveränderungen entscheidend.

Seit seiner Gründung im Jahre 1986 hat sich das Bayerische Geoinstitut zu einem Zentrum der geowissenschaftlichen Hochdruckforschung sowohl in Europa als auch im weltweiten Maßstab entwickelt. Der Erfolg beruht zum Teil auf unserem Programm für Gastwissenschaftler, das durch die Bereitstellung von Mitteln und Geräten junge, außereuropäische Wissenschaftler als Postdoktoranden für z.T. mehrjährige Zeitabschnitte an das Institut bringt. Die Finanzierung des Institutes als "Großforschungseinrichtung" durch die Europäische Union (seit 1994) hat bisher zahlreichen Wissenschaftlern aus EU-Ländern ermöglicht, die experimentellen Einrichtungen des Geoinstituts zu besuchen und zu nutzen. Dieses Projekt ist hinsichtlich der Ausbildung von Nachwuchswissenschaftern, der Verbesserung der wissenschaftlichen Zusammenarbeit in Europa, der hochwertigen Veröffentlichung erarbeiteter Ergebnisse zusammen mit unserer Teilnahme in mehreren EU-Forschungsnetzwerken als außergewöhnlich erfolgreich zu bezeichnen. Und endlich, national gesehen, hat die großzügige finanzielle Unterstützung des Institutes durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Alexander von Humboldt-Stiftung ganz wesentlich zur Fortführung einer qualitativ hohen Wissenschaft beigetragen.

In der letzten Zeit ist es immer wichtiger geworden, der Öffentlichkeit den Zweck und Nutzen von Grundlagenforschung näherzubringen, da im allgemeinen die Schwerpunkte vermehrt auf der angewandten Forschung liegen. Im Jahre 1998 ist daher die Öffentlichkeitsarbeit des Bayerischen Geoinstituts signifikant verstärkt worden. Diese Aktivitäten erreichten im November mit einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft organisierten Pressereise einen Höhepunkt. Zu diesem Anlaß besuchten fünfzehn Fachjournalisten das Institut, um an einem kombinierten Programm aus wissenschaftlichen Präsentationen und Laborführungen teilzunehmen. In der Folge dieser Veranstaltung wurden die Aktivitäten des Geoinstituts in zahlreichen renommierten deutschen Zeitungen und periodisch erscheinenden Magazinen sehr vorteilhaft vorgestellt.

Wie bereits in den vergangenen Jahren möchte ich auch im Namen meiner Kollegen dem Freistaat Bayern, vertreten durch das Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst, und der Kommission für Geowissenschaftliche Hochdruckforschung meinen Dank für ihre fortwährende Unterstützung und die enge Verbundenheit mit dem Bayerischen Geoinsti-tut aussprechen. Wir sind auch für die großzügige Förderung durch externe Geldgeber, insbesondere durch die Alexander von Humboldt-Stiftung, die Europäische Union und die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die ebenfalls wesentlich zur Entwicklung und zum Erfolg des Bayerischen Geoinstituts beigetragen hat, sehr dankbar.