Abschlussarbeiten
Die Professuren Seismik und Potenzialverfahren, Prof. Dr. Gerald Gabriel, und Geoelektrik und Elektromagnetik, Prof. Dr. Mike Müller-Petke, wurden gemeinsam durch das LIAG – Institut für Angewandte Geophysik (Hannover) – und die Leibniz Universität Hannover eingerichtet. Ihre Arbeitsgruppe befasst sich mit der überwiegend zerstörungsfreien Erkundung des geologischen Untergrunds. Geophysikalische Methoden basieren auf Messprinzipien, die sich an Verfahren der Experimentalphysik anlehnen, nutzen dabei aber die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Gesteine inklusive ihrer Porenfüllung. Im Gegensatz zur allgemeinen Geophysik, die sich eher mit Grundlagenforschung befasst, steht in dieser Arbeitsgruppe die Nutzung und Weiterentwicklung der klassischen geophysikalischen Explorationsmethoden im Vordergrund.
Forschungsgegenstand und Methodik
Die durch die Arbeitsgruppe behandelten wissenschaftlichen Fragestellungen konzentrieren sich auf den durch den Menschen nutzbaren und beeinflussbaren Untergrund. Da die Gruppe ausschließlich durch gemeinsam mit dem LIAG-Institut für Angewandte Geophysik (Hannover) berufene S-Professuren geleitet wird, sind die methodischen und inhaltlichen Arbeiten eng mit den Zielstellungen des LIAG verknüpft. Gleichwohl ergeben sich vielfältige Synergien mit den Forschungsinteressen der anderen Abteilungen am Institut für Erdsystemwissenschaften, so der Geologie, der Bodenkunde und auch der Mineralogie. Ebenso werden enge Beziehungen in die Geodäsie gepflegt.
Die in der Arbeitsgruppe eingesetzten geophysikalischen Verfahren umfassen nahezu alle klassischen geophysikalischen Explorationsmethoden: Reflexionsseismik, Georadar, Gravimetrie, Magnetik, Geoelektrik und auch elektromagnetischen Methoden. Damit wird sichergestellt, dass geologische Systeme integrativ und skalenübergreifend abgebildet und auch überwacht werden können.
Neotektonik
Neotektonik bezeichnet tektonische Prozesse, die seit der letzten signifikanten Veränderung des Spannungsfeldes der Erde stattfinden. Ein wichtiges Forschungsobjekt sind dabei aktive geologische Störungen, deren Verständnis unerlässlich für eine Abschätzung der seismischen Gefährdung und auch die nachhaltige Bewirtschaftung des unterirdischen Raums ist (z.B. Georeservoire, Speicherung, Endlagerung). Störungen können anhand von Aufschlüssen und auch morphologischen Erscheinungen an der Erdoberfläche untersucht werden. Um ein möglichst vollständiges Bild ihrer strukturellen und physikalischen Eigenschaften zu erhalten, müssen diese auch in größerer Tiefe mittels geophysikalischer Methoden erfasst werden. Dies gilt umso mehr, wenn sie nicht bis an die Erdoberfläche reichen oder keine nutzbaren Aufschlüsse existieren.
Daher werden kombiniert geologische und geophysikalische Untersuchungen durchgeführt, um Störungen / Störungssysteme besser zu verstehen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt seit vielen Jahren in Norddeutschland und damit einer Region, die lange als aseismisch galt und zudem durch postglaziale Ausgleichsprozesse infolge des Abschmelzens der fennoskandischen Eismassen betroffen ist. Dementsprechend groß sind heute noch die Wissenslücken. Weitere Zusammenarbeiten zwischen Geologie und Geophysik finden in Norddänemark und auch Neuseeland stand. Dort sind Strukturen besser aufgeschlossen oder es laufen Prozesse schneller ab, sodass wichtiges Grundlagenverständnis erarbeitet werden kann, das dann auch auf Norddeutschland zu übertragen ist.
Geogefahren
Unter Geogefahren verstehen wir Prozesse, die zu Veränderungen an der Erdoberfläche führen, von denen ein Risiko für Infrastrukturen oder gar Menschenleben ausgeht. Sie sind mit Massenbewegungen und Oberflächendeformationen verbunden, die ihre Ursache häufig im geologischen Untergrund haben. Langfristiges Ziel ist es daher, die kontrollierenden geologischen Strukturen besser zu verstehen, Prozesse zu überwachen und basierend auf diesem Wissen Prognosen zu entwickeln. In diesem Themengebiet werden geophysikalische Explorationsmethoden, speziell die Reflexionsseismik, mit solchen kombiniert, die ein Monitoring von Massenumlagerungen erlauben, also gravimetrischen Messverfahren. Die Kooperation mit geodätischen Arbeitsgruppen ermöglicht die Beobachtung der Deformationsprozesse.
Grundwassersysteme und Böden
Im Bereich Grundwasser und Boden untersuchen wir besonders küstennahe Systeme. Zielstellung der Untersuchungen und der damit verbundenen Weiterentwicklung geophysikalischer Methoden ist sowohl die Charakterisierung des Untergrundes bezüglich seiner hydraulischen Eigenschaften als auch das Monitoring von bio-geochemischen Prozessen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf küstennahen aber auch inländischen Versalzungen. Im Bereich der Böden werden neue Methoden zu flächenhaften Untersuchuneng von Bodenfeuchte u.a. zur Untersuchung von Moorkörpern, aber auch im Permafrost entwickelt.
Gruppenleitung
Prof. Dr. Mike Müller-Petke
