Anfang April erschütterte ein Erdbeben der Stärke 8,2 die Nordwestküste Chiles. Es gab Tote und Verwüstungen, die Gefahr von Nachbeben war sehr groß. Zu jenen, die wissenschaftliches Interesse an solchen Vorgängen haben, gehört Torsten Dahm. Der Professor für Geophysik ist angesichts der dramatischen Folgen der Beben immer wieder mit einer hohen Erwartungshaltung seitens der Öffentlichkeit konfrontiert. Doch Ort, Zeit und Stärke eines Bebens genau vorherzusagen, ist nach wie vor nicht möglich – eine Tatsache, die häufig schwer vermittelbar ist. „Dass die Voraussage nicht exakt und vollständig funktioniert, liegt am Phänomen der Erdbeben“, erklärt der Wissenschaftler. Für diese Vorhersagen müsste man ein klares, allgemeingültiges, verlässlich auftretendes Vorläufersignal messen können, das eindeutig auf ein Beben hinweist. Danach wird logischerweise schon sehr lange gesucht. In einigen Regionen ist man tatsächlich schon auf diese Signale gestoßen, aber nicht überall. Heute gibt es lediglich eine Art statistische Vorhersage über Erdbebenraten, die aber nicht flächendeckend ist und keine deterministische Vorhersage erlaubt.
Torsten Dahm ist studierter Geophysiker und Seismologe und interessierte sich schon während der Schulzeit für die Naturwissenschaften. Er war sehr froh darüber, diese Fächer in Karlsruhe studieren zu können. Erdbeben, aber auch die Geophysik, haben ihn dabei von Anfang an begeistert. Mit geophysikalischen Methoden die Erde zu untersuchen, fasziniert ihn. In seiner Promotion entwickelte er Verfahren zur Bestimmung von Erdbebenmechanik. In dieser theoretischen Arbeit untersuchte er die Geometrie von Brüchen der Erdkruste und die Frage, wie sich die davon ausgehenden Wellen ausbreiten. Dazu nutzte er Daten aus dem Rheingraben. Dieser ist Teil einer Grabenbruchzone, die seismisch auch heute noch aktiv ist. Regelmäßig treten hier schwächere Beben auf, die Menschen in der unmittelbaren Umgebung auch spüren können. Schon während dieser Zeit erhielt der Wissenschaftler die Chance, seismologische Daten zu erfassen, seismische Messstationen zu betreuen und Daten auszuwerten. „Hier konnte ich wertvolle Erfahrungen für meine späteren Forschungen sammeln“, sagt Torsten Dahm.
Nach Potsdam kam er, um wissenschaftlich neue Wege zu gehen. Deshalb bewarb er sich, und das erfolgreich, um die gemeinsame Professur für Geophysik an der Universität Potsdam und dem Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches Geo- ForschungsZentrum (GFZ). Diese Professur ist mit der Leitung der Sektion Erdbebenrisiko und Frühwarnung am GFZ verbunden. Das Forschungsfeld und die Verbindung von Universität und Forschungseinrichtung reizen Torsten Dahm sehr. In Potsdam kann er die ihn Fragestellungen „thematisch-inhaltlich mit besseren Möglichkeiten als vorher fortführen“. Schon vor dem Beginn seiner Tätigkeit als gemeinsam berufener Professor arbeitete er in mehreren Projekten eng mit Kollegen der Universität Potsdam zusammen.
Ein Starkbeben wie jenes in Chile ist nur eines von vielen möglichen Erdbebenprozessen. Um solche Ereignisse zu untersuchen und zu erforschen, wenden die Erdbebenphysiker ein großes Methodenspektrum an. Die sich nach einem Starkbeben ausbreitenden Erdbebenwellen sind auf der gesamten Erdkugel messbar und werden von Seismografen erfasst. „Ebenso spannend sind für uns die Messdaten, die nahe am Bebenherd aufgenommen wurden.“ In Chile beispielsweise werden dafür Messstationen genutzt, die vom GFZ betrieben werden. Torsten Dahm und seine Kollegen werten die dort erfassten Daten aus. Aber nicht nur die spektakulären Starkbeben haben die Potsdamer Seismologen im Fokus. Ein wichtiger Bereich ihrer Forschungen betrifft auch die schwächeren Erdbeben, zu denen induzierte Beben gehören. Im Gegensatz zu natürlichen Erdbeben entstehen induzierte Erdbeben durch menschliche Eingriffe in die Natur – etwa durch Tagebaue oder weitreichende Baumaßnahmen. Induzierte Beben sind im Bergbau seit Jahrhunderten bekannt. In jüngster Zeit werden Erderschütterungen aber auch im Zusammenhang mit anderen Aktivitäten, wie der Nutzung von Erdwärme oder Fracking, diskutiert. Auch daran ist die Öffentlichkeit stark interessiert.
Vulkanische Aktivitäten lösen ebenfalls Erdbeben aus. Zu den Arbeitsfeldern von Torsten Dahm zählt daher auch die Vulkanphysik, die sich mit den grundlegenden physikalischen Prozessen des Vulkanismus beschäftigt. Dahm und seine Mitarbeiter suchen hier nach neuen wissenschaftlichen Herausforderungen. Denn Deutschland ist ein Gebiet, das mit den Methoden der Geophysik nicht so häufig bearbeitet wird. Dahm betrachtet vor allem jene entscheidenden Prozesse, die im Untergrund ablaufen.
Auch wenn Torsten Dahms Hauptfeld die Forschung ist, so versteht er sich als Hochschullehrer im Wortsinn und lehrt mit Herzblut. Obwohl im Augenblick die Lehre hinter seiner Forschung zurücktreten muss, „ist es für mich sehr wichtig, den Kontakt zu den Studierenden nicht zu verlieren und weiterhin regelmäßig in der Lehre aktiv zu sein“.
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ)
Das Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) erforscht das System Erde. Mehr als 460 Wissenschaftler und knapp 200 Doktoranden untersuchen in der Potsdamer Wissenschaftseinrichtung die Entwicklung unseres Planeten, die Prozesse, die in seinem Inneren und auf der Oberfläche ablaufen und die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Geo-, Kryo-, Hydro-, Atmo- und Biosphäre. Welchen Einfluss der Mensch mit seinem Handeln auf das System Erde ausübt und welche Einflüsse vom System Erde auf die menschliche Gesellschaft ausgehen, ist wesentlicher Bestandteil der Forschung. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wollen die Geoforscher dazu beitragen, Risiken von Naturgefahren zu mindern, Ressourcen umweltschonend zu nutzen und letztlich die Lebensgrundlagen der Menschheit zu schützen. Dazu entwickelt das GFZ technologische Konzepte und stellt Handlungswissen für ein nachhaltiges „Erdsystem-Management“ bereit. Mit der Universität Potsdam ist das GFZ über 23 gemeinsame Professuren eng verbunden.
Perlen der Wissenschaft
Die Stiftung „pearls – Potsdam Research Network“ ist ein einzigartiger, interdisziplinärer Forschungsverbund, der die Universität Potsdam mit 19 führenden außeruniversitären Forschungseinrichtungen in der Region vernetzt – jede für sich eine „Perle“ der Wissenschaft. pearls wurde 2009 auf Initiative der Universität Potsdam mit dem Ziel gegründet, Synergien zu nutzen, gemeinsam den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern und zukunftsweisende Drittmittelprojekte zu entwickeln. Einer der im Netzwerk Tätigen ist Prof. Dr. Torsten Dahm, dessen Forschung an dieser Stelle vorgestellt wird.
Text: Dr. Barbara Eckardt, Online gestellt: Agnes Bressa