Sektion 2.4: Seismologie

Ziele und Mission: Innerhalb des GFZ hat die Sektion 2.4 die Kernkompetenz für Seismologie und seismologische Infrastruktur. Eine verlässliche Einschätzung der Gefährdung durch Erdbeben setzt ein grundlegendes Verständnis geodynamischer Prozesse voraus. Wir untersuchen diese Prozesse mit Hilfe von Entwicklungen und Anwendungen seismologischer Methoden zur Abbildung von Strukturen im oberen Mantel und in der Erdkruste. Zusätzlich charakterisieren wir seismische Aktivitäten auf lokaler und globaler Ebene als Marker von Spannungs- und Deformationsprozessen. Mit unserem GEOFON Projekt fördern wir internationale Kooperation in seismologischer Forschung zur Minderung der Gefährdung durch Erdbeben und Tsunamis. In diesem Projekt betreiben wir in Kooperation mit internationalen Partnern ein weltweites Netz  seismologischer Stationen mit freiem Nahe-Echtzeit-Zugriff zu den Messdaten. Das GEOFON Datenarchive sowie unsere Kommunikations- und Prozessierungs-Software stehen ebenfalls der Öffentlichkeit zur Verfügung. Die Minderung der Folgen starker Erdbeben und Tsunamis durch Frühwarnungen erfordert eine möglichst rasche Information von Regierungsstellen, von NGOs, der Medien und der allgemeinen Öffentlichkeit über die mögliche Gefährdung. Dazu haben wir Methoden zur automatischen Lokalisierung und der Bestimmung der Magnitude und anderer Herdparameter  (Momententensor, Bruchausbreitung) entwickelt.  Diese Informationen werden in einem Bulletin zusammengefasst und automatisch an einen Interessentenkreis verschickt und im Internet veröffentlicht.

Kompetenzen, Forschungsschwerpunkte und Dienstleistungen: Die Seismologie ermöglicht Abbildungen des Erdinneren mit einer von anderen Methoden unerreichten Auflösung. Zum Beispiel ermöglichen seismologische Langzeitregistrierungen oder dichte temporäre Messkampagnen den Seismologen Variationen der Lithosphärenmächtigkeit unter Kontinenten zu kartieren. Tomographische Abbildungen des Erdinneren liefern Schnappschüsse der Konvektionssysteme im Erdmantel und deren Zusammenhänge mit an der Erdoberfläche sichtbaren Prozessen, womit die Qualität geodynamischer Modelle überprüft werden kann. Messungen von Scherwellendoppelbrechung ermöglichen es den Seismologen, Deformationen in der Lithosphäre und Asthenosphäre zu kartieren. Seismologische Messungen haben zu detaillierten Karten der Moho Tiefe geführt. Wir lernen aus den Beobachtungen von kleinen und mittelstarken Erdbeben wie sich die Deformationen an Plattengrenzen verteilen und wir haben die Brucheigenschaften sehr starker Subduktionsbeben aus Seismizitätsmustern abgeleitet. Fortschritte in der Seismologie hängen kritisch von der Quantität und Qualität der verfügbaren Daten ab. Die Seismologen unserer Sektion sind alle an der Beschaffung von Daten beteiligt, und zwar durch das Betreiben eines globalen seismischen Netzes, durch die Installation von Langzeitobservatorien oder durch das Austragen temporärer seismologischer Experimente, einschließlich sehr dichter Aufstellungen von breitbandigen Stationen.  Diese Experimente werden meist in Kooperation mit nationalen oder internationalen Partnern durchgeführt, oder mit anderen Gruppen des GFZ in integrierten Projekten. Neben den Daten der eigenen Experimente benutzen wir jedoch auch Daten anderer offenen permanenter globaler und regionaler Netze. Durch den offenen Zugang zu den Daten unseres GEOFON Netzes und zu unserer ebenfalls offenen Prozessierungs-Software unterstützen wir seismologische Forschung weltweit und auch die Idee des offenen Datenaustauschs in der Seismologie. Basierend auf einem soliden Verständnis der Physik der Wellenausbreitung entwickeln Wissenschaftler unserer Gruppe Software für eine effiziente Analyse der seismischen Daten und interpretieren die Beobachtungen im Hinblick auf ihre geodynamischen und seismo-tektonischen Aussagen.

Kontakt

Prof. Dr. Frederik Tilmann
Leiter der Sektion 2.4/Seismologie
Telegrafenberg
Haus A3/Raum 103
Tel.: +49 331 288 1240

Assistenz

Liane Lauterjung
Telegrafenberg
Haus A3/Raum 102
Tel.: +49 331 288 1236
Fax: +49 331 288 1277