Details

Beginn:
20. November 2025,
19:00 Uhr
Ort:
Kosswigsaal des Instituts für Zoologie, Martin-Luther-King-Platz 3, 20146 Hamburg
Vortragender:
Prof. Dr. Boris Kaus, Universität Mainz
Kategorie:
Allgemeine Veranstaltungen

Zusammenfassung

Erster Vortrag der Reihe FORTSCHRITTE IN DER PLATTENTEKTONIK

Wie Computersimulationen helfen, geologische Prozesse zu verstehen.
Plattentektonische Bewegungen finden über Millionen von Jahren statt, und die
geologischen Zeugen davon, geben nur indirekt Aufschluss darüber, wie die zu-
grunde liegenden physikalischen Prozesse funktionieren. Eine Möglichkeit, trotz-
dem Einblick in diese Prozesse zu bekommen, besteht darin, Computersimulatio-
nen durchzuführen, die grundlegenden physikalischen Gesetzen folgen, uns aber
erlauben, Millionen Jahre in Tagen oder Stunden zu simulieren.
In meinem Vortrag werde ich darauf eingehen, wie solche Computermodelle unser
Verständnis von Mantelkonvektion und geologischen Prozessen grundlegend ver-
ändert haben. Frühere Generationen von Modellen konzentrierten sich vor allem
auf Mantelkonvektion und nahmen dabei an, dass sich Gestein wie eine viskose
Flüssigkeit verhält, wenn es warm ist. Allerdings erklären solche Modelle nicht,
warum es auf der Erde Plattentektonik gibt. Um dies zu verstehen, ist es wichtig,
komplexeres Gesteinsverhalten zu berücksichtigen, insbesondere dass Gesteine
brechen, wenn die Spannungen zu groß werden. Wird dies berücksichtigt, ist es
möglich, in Konvektionsmodellen für bestimmte Kombinationen von Modellpara-
metern spontanes, plattentektonik-ähnliches Verhalten zu erhalten.
Während sich frühere Generationen von Computermodellen also vor allem mit
großskaligen Prozessen beschäftigt haben, gab es in den letzten 20 Jahren auch
große Fortschritte bei der Simulation von Prozessen im Lithosphären- oder Krus-
tenmaßstab. Dies ist wichtig, da es auf solchen Skalen viel mehr Daten gibt und
es daher einfacher ist zu testen, wie gut eine Computersimulation in der Lage ist,
bestimmte Beobachtungen zu erklären. Es wurde auch sehr viel Fortschritt bei der
Software selbst gemacht, sodass mittlerweile jeder in der Lage ist, solche (3D)
Programme in wenigen Minuten auf dem eigenen Rechner zu installieren, was es
uns ermöglicht, sie direkt in der Lehre einzusetzen.
Ich werde Beispiele von Computersimulationen auf verschiedenen Skalen zeigen
– von der Dynamik der Karibischen Platte, der Bewegung der Adriatischen Mikro-
platte im Mittelmeer, über die Dynamik magmatischer Systeme bis hin zum Entste-
hen von Faltengebirgen. Ich werde auch Beispiele zeigen, wie solche Simulatio-
nen benutzt werden können, um angewandter geowissenschaftliche Fragestellun-
gen zu beantworten, wie zum Beispiel die Langzeitsicherheit von Salzkavernen.

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