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Schnitt durch die Alpen

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 19.09.2012 09:40

Nur eine ganz dünne Haut der Erde ist in Reichweite des Menschen, tiefer als elf Kilometer hat es noch kein menschliches Wesen geschafft. Doch schon die Alpen, eines der kleinsten Hochgebirge des Planeten, haben eine Wurzel von bis zu 60 Kilometer und schwimmen doch nur wie ein flacher Kahn auf dem mächtigen Planetenkörper. Mit geophysikalischen Methoden können wir Menschen inzwischen große Teile des Erdinneren durchleuchten wie den menschlichen Körper mit einem Tomographen. Ein ehrgeiziges europäisches Projekt will jetzt den gesamten Alpenraum mit nie dagewesener Auflösung durchleuchten. Das Projekt ist nicht nur wissenschaftlich und technologisch eine Herausforderung, sondern auch politisch und finanziell. Immerhin sind die Territorien von gut einem Dutzend Nationalstaaten betroffen. 2014 soll die auf zwei Jahre angelegte Datenerhebung starten.

Satelliten-Aufnahme der AlpenDie europäischen Alpen zählen zu den am besten erforschten Gebirgsketten der Erde. Trotzdem bleiben bei dem mit knapp 1000 Kilometer in West-Ost- und maximal 250 Kilometer in Nord-Südrichtung messenden Gebirge etliche Fragen offen. "Die Alpen sind kurz aber sehr komplex", erklärte György Hetenyi, Seismologe beim Schweizer Erdbebendienst SED in Zürich auf der Jahrestagung der Europäischen Union für Geowissenschaften im April, wo das Projekt erstmals groß vorgestellt wurde, "zurzeit gibt es aus den verschiedenen Teilen nur Informationen über unterschiedliche Tiefenhorizonte." Die Alpen sind eben nicht nur tektonisch komplex, sondern auch politisch. Sieben Nationalstaaten teilen sich den Alpenraum im engeren Sinne, nimmt man noch die Vorländer hinzu, ist das Dutzend voll.

Das europäische Großprojekt AlpArray soll diesen Flickenteppich jetzt durch ein einheitliches Bild von Aufbau und Entstehung der Alpen ablösen. "Unser Hauptpunkt ist es, die Geodynamik der Alpen zu verstehen und wie sie entstanden sind", meinte Joachim Ritter vom Geophysikalischen Institut des Karlsruhe-Instituts für Technologie, "am Ende werden wir zum Beispiel Längsschnitte durch die Alpen haben, sogar zu verschiedenen Zeiten, um die Entwicklung des Gebirges über die vergangenen 80 Millionen Jahre zu zeigen." AlpArray steht für ein engmaschiges Netz von seismologischen Messstationen, das den ganzen Alpenraum samt den Vorländern überzieht, "vom französischen Massif Central bis nach Ungarn", so Hetenyi, "von Süddeutschland bis Mittelitalien".

USArray-KanisterDie Seismometerstationen sollen in einem Raster von rund 40 Kilometer stehen und so die gesamte Lithosphäre bis tief hinab in den Mantel durchleuchten. "Der Antrieb für alle tektonischen Kräfte, einschließlich der Erdbeben, sind die tektonischen Platten", erklärte Eduard Kissling, Professor am Institut für Geophysik der ETH in Zürich, "und die reichen tiefer als 80 Kilometer in den Mantel hinab, tatsächlich gibt es eine Interaktion zwischen der Litho- und der viele hundert Kilometer dicken Asthenosphäre darunter, die die Langzeitprozesse antreibt." Das Alpentomogramm, das von AlpArray angestrebt wird, soll diesen Bereich des Erdkörpers sichtbar machen wie ein medizinischer Tomograph im Krankenhaus es mit dem menschlichen Körper macht. Das Projekt steht in einer Linie mit entsprechenden Vorhaben, die für die Iberische Halbinsel bereits durchgeführt wurden, oder wie USArray für den kontinentalen Teil der USA gerade abgeschlossen werden. Tatsächlich ist die Idee zu AlpArray älter als die für das US-Pendant. Doch dann erwiesen sich die USA als schneller in der Realisierung, weil dort die komplizierte Abstimmung zwischen souveränen Staaten und die aufwendige Beschaffung der Finanzmittel bei bis zu drei Förderagenturen pro Staat wegfiel.

Schneebedeckte AlpenBei AlpArray werden die rund 400 permanenten Stationen der bereits etablierten seismischen Netzwerke in den Alpenstaaten durch 340 temporäre Stationen an Land und 40 weitere im Mittelmeer ergänzt. "Die permanenten Stationen werden das Skelett des Projektes bilden und die temporären Stationen werden die Lücken füllen", so Hetenyi. Lücken klaffen etwa in Süddeutschland oder in der Tschechischen Republik, in Ungarn und Kroatien. "Eine große Lücke klafft auch in der Po-Ebene, weil es dort sehr schwierig ist, seismische Informationen aus dem Untergrund unter den dicken Sedimenten zu bekommen", sagt Hetenyi. Anders als beim US-Projekt, das in einer Welle von West nach Ost durch das Staatsgebiet wandert, sollen alle seismologischen Stationen gleichzeitig für rund 24 Monate betrieben werden. "Unser Ziel und die Verfahren, die wir zu seiner Erreichung anwenden wollen, lassen sich besser verwirklichen, wenn wir alle Stationen zur Verfügung haben", meinte der ungarische Seismologe. Die seismischen Informationen aus dem Untergrund sollen durch andere Messmethoden ergänzt werden, etwa durch die Magnetotellurik, die Unterschiede im natürlichen Magnetfeld ausnutzt, um den Untergrund zu durchleuchten. "An Schluss sollen alle Informationen in ein gemeinsames Bild integriert werden", so Joachim Ritter, "um die Alpen bestmöglich bis in große Tiefen zu charakterisieren."

2014 sollen die Stationen installiert werden, von den Tiefen des Golfs von Genua bis in die Höhen der Westalpen. Dafür müssen die Forscher in den kommenden zwölf Monaten entsprechende Fördermittel einwerben. Damit haben sie gerade erst begonnen, in Deutschland etwa hat es ein Treffen mit der DFG gegeben. "Wir sind optimistisch, dass wir die Förderung bekommen", sagte Ritter auf dem EGU-Treffen in Wien, "insbesondere jetzt, da eine große Zahl von Staaten involviert ist." Zum gegenwärtigen Zeitpunkt haben 57 Institutionen aus 16 europäischen Staaten ihr Interesse an einer Teilnahme bekundet.

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