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Forschungsschwerpunkte
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Dynamik der Erde
Geobiologie und Anthropozänforschung
Geochemie
Hydrogeologie
Magnetotellurik
Mineralogie
Petrologie
Paläontologie
Planetologie und Fernerkundung
Sedimentäre Systeme
Seismik
Tektonik
Die AG Dynamik der Erdebeschäftigt sich mit der Analyse und der Modellierung von geodynamischen Prozessen, die auf und in der Erde stattfinden. Schwerpunkte sind Deformations- und Fließprozesse in der starren Erdkruste und dem fließfähigen Erdmantel, z.B.
- Deformationsprozesse auf der Erde (Stauseen, Gebirgsbildungen, ...)
- Deformationsprozesse in der Erde (Glaziale Isostasie, Mantelkonvektion, ...)
- Entwicklung von Landschaften (Erosion, Denudation, ...)
- Entwicklung von Aquifersystemen (Verkarstung, Grundwasserfließen, ...)
- Dynamik des Klimas (Eiszeiten, Klimaarchive, ...)
Wir benutzen im Wesentlichen Computersimulationen, die entweder mit Eigenentwicklungen oder kommerziellen Programmsystemen durchgeführt werden. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen werden dann mit Beobachtungsdaten verglichen.
Biodiversität; Anthropozänforschung; Evolotion und Ökologie von Riffen, geobiologische Kontrolle globaler Umweltveränderungen, Meeresspiegelschwankungen in der Erdgeschichte, die Entwicklung mesozoischer Randbecken, die Genese mikrobieller Karbonatgesteine, neue Methoden des Wissenstransfers, Museologie und Bildungsforschung.
Die aktuellen Forschungsprojekte des Arbeitsbereichs Geochemie, sind u.a.:
- Transregional Collaborative Research Center TRC 170 Berlin-Münster: Late Accretion onto Terrestrial Planets (LATE) Späte Akkretion auf terrestrische Planeten
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Früher Sonnensystem und frühe Erdprozesse: Ursprung und Evolution der terrestrischen Planeten und Meteoriten Parent Bodies
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Evolution von Erdreservoirs und Elementflüssen zwischen Erdinneren und -oberfläche.
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Geochronologie der Scherzonen, Tektonik und Kontinentalwachstum.
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Chemische und isotopische Bedingungen für die jüngste Atmosphäre und die Klimaentwicklung.
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Grundlegende chemische und isotopische Bedingungen bei chemischen Vewitterungsprozessen.
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Chemische Veränderungen im späten präkambrischen Oberflächensystem.
Die Arbeitsgruppe der Hydrogeologie beschäftigt sich derzeit mit den sechs breiten Themen:
- Urbane Wasserressourcen
- Mananaged aquifer recharge
- Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserressourcen
- Salzwasserintrusion
- Hydrogeologie arider Regionen
- Tiefen-Aquifersysteme/ Geothermie-Systeme
Die Magnetotellurik (MT) ist eine geophysikalische Methode zum Studium der Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund. Bereiche erhöhter Leitfähigkeit lassen dabei auf Fluide, partielle Schmelzen oder metallische Vorkommen schliessen. In der Magnetotellurik werden natürliche, zeitliche Schwankungen des erdmagnetischen und erdelektrischen Feldes gemessen.
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich vor allem mit den Subduktionszonen Süd- und Mittelamerikas.
Petrologie
Die mineralogische Forschung zielt auf Minerale, ihren chemischen Aufbau, ihre physikalischen Eigenschaften, und ihre Rolle in dem dynamischen System Erde. Die Mineralogie des Sonnensystems und des Universums einschließlich der Meteoriten und des interstellaren Kosmos zieht die räumlichen Grenzen noch viel weiter.
Die technischen Mineralogen wenden die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung zur Entwicklung neuer Materialien für die Technik an und sorgen für Problemlösungen in gesellschaftlich wichtigen Fragen wie z.B. der Rückgewinnung und Verwertung von Wertstoffen aus Abfällen oder der Energiegewinnung in innovativen neuen Anwendungen.
Viele moderne Methoden der Mineralogie erlauben den Petrologen Einblicke in die Dynamik unseres Planeten: Bildung von Ozeanen und Hebung von Gebirgen, Verlauf von Vulkanausbrüchen und Meteoriteneinschlägen, Ursachen von Erdbeben, und viele andere Vorgänge, die wir heute als mineralogische Signaturen überliefert in den Gesteinen der Erdoberfläche antreffen können. Petrologen arbeiten oft interaktiv gemeinsam mit Geochemikern, Geophysikern und Geologen.
Hauptarbeitsgebiete (Auswahl)
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Langzeitseen und Klimaentwicklung
Forschungen in mehreren Langzeitseen (z.B. Baikal-See) und generell jungkänozoischen Ökosystemen zu den Themen Evolution und Klimaentwicklung. Schwerpunkt in Zentralasien (z.B. Tibet-Plateau), aber auch in anderen Erdteilen. Hierzu Anwendung unterschiedlichster Fossilgruppen (v.a. aber Mollusken) -
Sporen und Pollen (Palynologie)
Rekonstruktion der spätquartären Vegetations- und Klimageschichte mit Schwerpunkt in Zentralasien und Sibirien -
Taphonomie von Fossillagerstätten
Fundstellen mit außergewöhnlich guter Erhaltung auch von Weichteilen werden auf ihre Entstehung untersucht. Derzeit Schwerpunkt im Kambrium von China (Chengjiang)
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Paläobiologie der Cephalopoden
Der Fokus liegt vor allem auf paläobiologischen Aspekten und der Stammesgeschichte der Nautiloideen, Ammonoideen und Coleoideen -
Kalkige Dinoflagellatenzysten
Die „Calcisphären“ werden vor allem auf ihre Stammesgeschichte untersucht und zur Klärung aläoozeanographischer Fragen herangezogen -
Ostracoden und Charophyten
Vor allem anwendungsbezogene Untersuchungen in den Bereichen Biostratigraphie, Biogeographie, Paläoökologie und Klimatologie -
Evolution und Ökologie von Riffen
Meeresspiegelschwankungen in der Erdgeschichte, die Entwicklung mesozoischer Randbecken, die Genese mikrobieller Karbonatgesteine und interdisziplinäre Anthropozän-Forschung -
Oberkreide-Stratigraphie und Ozeanographie
Stratigraphie und Paläoökologie oberkretazischer Schelfmeere -
Känozoische Schnecken
Forschungen zur Systematik und Stammesgeschichte sowie Anwendungen in v.a. paläoklimatischen, aber auch menschheitsgeschichtlichen Fragestellungen
Die Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung nimmt über Experimentbeteiligungen an folgenden Weltraummissionen der ESA und NASA teil und wird im Rahmen des nationalen Weltraumprogramms über das Raumfahrtmangement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.
Unsere Forschung konzentriert sich darauf, wie Sedimente und Sedimentgesteine Erd-Oberflächen-Prozesse über ein breites Spektrum von zeitlichen und räumlichen Skalen wiedergeben. Das ultimative Ziel ist es zu entdecken, wie sich marine clastische Sedimentabfolgen auf vergangene tektonische Aktivitäten, klimatische Störungen, Meeresspiegelveränderungen, ozeanische Konditionen und intrinsische Kontrollen des Depositionalsystems beziehen.
Dazu werden derzeit folgende Forschungsthemen abgedeckt:
- Sedimentologie, Charakterisierung und zeitliche Entwicklung von kontinentalen und marinen Sedimentären Systemen
- Erdoberflächen Prozesse
- Sediment budgets
- Submariner Sedimenttransport und Ablagerungsprozesse
- Submarine Massentransporte
- Paleoseismologie mithilfe sedimentärer Archive
Der Regionale Forschungsfokus liegt momentan in den Alpen (Molasse Basin), Chile und west Sumatra.
Die Arbeitsgruppe Seismik / Seismologie untersucht den Aufbau und die Beschaffenheit der Erde mit Hilfe von akustischen, sogenannten seismischen Signalen. Schwerpunkte unserer Arbeit sind die Charakterisierung von Gas- und Ölreservoirs, seismische Abbildungsverfahren und Gesteinsphysik.
Die Arbeitsgruppe Tektonik interessiert sich für die physikalischen Prozesse, die der Entwicklung der tektonischen Plattenränder und der Dynamik der Plattenbewegung zugrunde liegen. Sie studiert die Struktur und die Bewegungsgeschichte der Erdlithosphäre von der Oberfläche bis zum Mantel, um zu verstehen, wie sich Berge und Becken bilden, und warum sich die Plattenbewegungen auf Störungen lokalisieren lassen.
Zurzeit konzentriert sich die Forschung auf drei breite Themen:
- Plattenbewegung und Dynamik im Alpen-Mittelmeerraum
- Kopplung zwischen Mantel, Kruste und der Oberfläche
- Auslöser von Erdbeben im duktilen Regime