07.01.13

Rohstoffe

Das ist die genaueste Karte der Erdkruste

Deutsche Forscher haben die mit Abstand genaueste Karte der Oberfläche der Erdkruste erstellt: Sie hilft bei der Einschätzung von Geo-Gefahren und Gesteinsarten im globalen Maßstab.

Von Rebecca Winkels

Direkt unter der dünnen Bodenschicht der Erde liegt die Erdkruste. Sie ist im Durchschnitt 35 Kilometer dick und setzt sich aus diversen Gesteinen, in denen verschiedene chemische Stoffen enthalten sind, zusammen.

Elemente wie Silizium, Kohlenstoff und Phosphor beeinflussen unser Leben erheblich, und dennoch konnte man bisher nicht genau bestimmen, wie viele dieser Stoffe sich in der Erdkruste befinden. Denn dazu muss man die Verteilung der Gesteinsarten kennen und dieses Wissen fehlte bisher. Die bisherigen Karten sind viel zu ungenau.

Eine neue, viel genauere Weltkarte der Erdkruste haben Wissenschaftler der Universität Hamburg erarbeitet. "Im Durchschnitt beträgt die Auflösung der Karte 1 zu 1,375 Millionen. Das ist in etwa 100 Mal genauer als in früheren Karten", sagt Nils Moosdorf, einer der Autoren, die im Journal "Geochemistry Geophysics Geosystems" die Karte präsentieren.

Geologische Gefahren einschätzen

Da sich verschiedene Gesteine unterschiedlich verhalten, kann die Karte auch dabei helfen, geologische Gefahren besser einzuschätzen. Kalkstein löst sich beispielsweise recht schnell auf. Das fördert die Entstehung von Höhlensystemen, die dann plötzlich in sich zusammenfallen können. Im Sandstein bilden sich hingegen solche Höhlen nicht aus.

"Unsere Weltkarte zur Kartierung von Gefahren für einzelne Häuser zu nutzen ist allerdings nicht möglich – das wäre so, als wollte man mit dem Autobahnatlas eine Wanderroute planen", vergleicht Moosdorf. Eine Risikobewertung sei nur auf einem globalen Maßstab möglich.

Karte auch für den Schulunterricht

Moosdorf sieht auch die Chance, dass die Karte der Allgemeinheit den Aufbau der Erde näherbringen kann. "Eine normale geologische Karte bezieht sich zumeist auf das Alter der Gesteine und bezeichnet ein Sediment etwa nach der Jurazeit. Damit können die meisten Leute aber nichts anfangen", so Moosdorf. Die neue Karte ließe sich im Schulunterricht gezielt nutzen, um den Aufbau der Erdkruste verständlicher zu vermitteln.

Um die Karte zu erstellen, sammelten die Hamburger Wissenschaftler Kartenmaterial und geologische Informationen aus verschiedensten Regionen der Welt und setzen aus den Angaben eine neue Karte zusammen. Über 300 Literaturquellen wurden in die Datensammlung mit einbezogen, bis die bisher genaueste Karte der Gesteinswelt unter dem Erdboden nach sechs Jahren Arbeit fertig war.

Fertig ja, doch nicht endgültig. Zum einen weist die Karte noch einige Ungenauigkeiten auf und auch die angepeilte Auflösung von 1:1 Million wurde nicht ganz erreicht. Dies liegt vor allem daran, dass es für den Kontinent Afrika kein ausreichendes Kartenmaterial gibt.

Ungenauigkeiten an Landesgrenzen

Ungenauigkeiten treten insbesondere an Stellen auf, wo die Zuständigkeit bestimmter Behörden endet. In den USA stimmen beispielsweise Gesteinsgrenzen oft sehr exakt mit den Grenzen der Bundesstaaten überein. Ein solch abrupter Wechsel zwischen verschiedenen Gesteinen ist aber sehr unwahrscheinlich. "Wir mussten uns bei unserer Zusammenstellung aber auf die Aussagen und Angaben der jeweiligen Experten verlassen", sagt Moosdorf, "denn eine Überprüfung wäre kaum möglich gewesen."

Dennoch haben die Hamburger Wissenschaftler die mit Abstand genaueste Karte der Oberfläche der Erdkruste erstellt. Die einzigen drei bislang produzierten Karten dieser Art waren sehr viel unpräziser und basierten auf deutlich weniger Daten.

Analyse von Gesteinsverwitterungen

"Ich hoffe, dass sich jetzt viele Leute bei mir melden und sagen, an dieser Stelle ist die Karte aber falsch", so Moosdorf, "schicken die dann genaueres Datenmaterial, dann könnten wir schon bald eine neue, noch genauere Karte erstellen – eine Version 2.0 also." Für die Bewertung von Geogefahren und Gesteinsarten lasse sich allerdings die aktuelle Version bereits gut nutzen.

Eine der wichtigsten Fragen, mit der sich Moosdorf und seine Kollegen künftig beschäftigen wollen, ist die Analyse von Gesteinsverwitterungen. "Dank der neuen Karte können wir die verschiedenen, die Verwitterung beeinflussenden Faktoren deutlich besser einschätzen", erklärt Moosdorf.

Auch die Art und Weise, wie die Menschen das Land nutzen, könnte einen erheblichen Einfluss auf die Gesteinsverwitterung haben, vermutet der Forscher. Diese These wolle man nun überprüfen. "Das ist wichtig, um die Folgen des menschlichen Handelns besser einschätzen zu können."