MITTEILUNGEN DER ARBEITSKREISE

Das Kolloquium „elektromagnetische Tiefenforschung“ fand in diesem Jahr erstmalig im Oktober statt, anstelle von März/April. Durch die Terminverlegung sollte ein größerer zeitlicher Abstand zur DGG – Tagung geschaffen werden. Hierdurch entstand allerdings eine neue Überschneidung, nämlich mit dem Bucha -Seminar für hochauflösende Geoelektrik, welches traditionell ebenfalls im Oktober stattfindet. Eine Reihe von Kollegen sind sowohl an der Elektromagnetik, als auch an der Geoelektrik interessiert und haben bisher auch regelmäßig beide Veranstaltungen besucht. Es lag daher nahe, das Bucha-Seminar in diesem Jahr ausfallen zu lassen, und alle Interessenten einzuladen, am EM – Kolloquium teilzunehmen.

Dass dieses Konzept aufging, zeigte sich nicht zuletzt an der hohen Teilnehmerzahl von 88, und an dem vielseitigen Programm. Die Zusammenlegung wurde als sehr befruchtend empfunden, nicht zuletzt weil sich viele Gemeinsamkeiten bei theoretischen Ansätzen und Lösungsstrategien finden. So soll der 2-jährige wechselseitige Zyklus auch bis auf weiteres fortgeführt werden: das Bucha-Seminar in den geraden Jahren, das EM-Kolloquium in den ungeraden Jahren. Das nächste Bucha-Seminar findet vom 8.10.-10.10. 2002 statt.

Tagungsort war die schöne Burg Ludwigstein an der Werra bei Witzenhausen. Die reibungslose Organisation hatte dankenswerterweise Heinrich Brasse mit seiner Arbeitsgruppe der FU Berlin übernommen, obwohl das Kolloquium aufgrund einer kurzfristigen Absage des ursprünglich vorgesehenen Tagungsortes nicht in der Berliner Umgebung stattfinden konnte.

Das Programm deckte wie üblich das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Tiefenforschung ab, es wurden theoretische Ansätze, Hardwareaspekte und Anwendungen vom Erdmantel bis zur nahen Oberfläche vorgestellt. Ein sicherlich für alle beeindruckendes Ergebnis ist das markante elektrische Abbild der ‚dead sea Transform fault’. Die Arbeit ist in ein interdisziplinäres Projekt eingebunden und hat dort breite Anerkennung gefunden. Auffallend ist auch die zunehmende Zahl von Beiträgen, die sich mit der Erkundung von Grundwasser beschäftigen.

Beim diesjährigen Kolloquium wurde am Dienstag Nachmittag eine 'special session' zum Thema "Ursachen der elektrischen Leitfähigkeit in der Kruste und im Mantel" veranstaltet. Wir haben dazu mit Unterstützung der DFG verschiedene Redner aus dem In- und Ausland eingeladen: A.G. Duba (USA), A. Jones (Kanada), H. Jödicke (Münster), G. Nover (Bonn), F. Schilling (Potsdam), P. Wannamaker (USA). Zu diesem Thema hatte bereits im April 2001 im American Museum of Natural History, New York, ein Workshop stattgefunden, auf dem besonders die neueste Überlegungen und Modelle für die Anreicherung von Kohlenstoff in der Kruste und seine Auswirkung auf die elektrische Leitfähigkeit diskutiert wurden (EOS, vol 82, no. 40, p.456, 2001). In Ludwigstein wurden unserem Arbeitskreis daraus nun einige wichtige Ergebnisse vorgestellt.

Ein Höhepunkt des Kolloquiums war die Verleihung des G.W. Hohmann Award for Excellence in Applied Electrical Geophysics an Prof. U. Schmucker, über die in diesem Heft separat berichtet wird.

Der Kolloquiumsband mit den schriftlichen Beiträgen wird voraussichtlich im Mai 2002 erscheinen. Erstmalig soll der Band zusätzlich zur gedruckten Fassung digital auf CD veröffentlicht werden. Neben der breiteren Verfügbarkeit sollen durch eine entsprechende Verringerung der Auflage der gedruckten Form letztlich Kosten eingespart werden.

Das Programm:

Vorträge

O. Ritter: Magnetotellurik über die Dead Sea Transform Fault

W. Heise, J. Pous & P.-A. Schnegg: Magneto-telluric Investigation of the Cañadas Caldera, Tenerife

W. Soyer: 2-D Inversion of inter-station geomagnetic transfer functions from the Andes

W. Müller, L. Horejschi, N. Hoffmann & H. Jödicke: Erste Ergebnisse magnetotellurischer Sondierungen im Raum Emsland-Ostfriesland

E. Schneider: Dreidimensionale Vorwärtsmodellierung der Leitfähigkeitsanomalie in der Münchberger Masse

N. Hoffmann, H. Jödicke & A. Kreutzmann: Geologische Interpretation magnetotellurischer Messungen entlang des langzeitregistrierten Profiles DEKORP 9601 in NE-Deutschland

M. Hönig, S. Recher, B. Tezkan & F.M. Neubauer: IP Inversion im Zeitbereich

M. Commer, S. Helwig & A. Hördt: 3-D Auswertung von LOTEM Daten vom Merapi unter Berücksichtigung der Topografie

C. Stuntebeck: Erste Versuche zur 3D-Modellierung von EM-Daten durch Superposition von Eigenmoden

J. Stadelmann: Diffusion der Säkularvariation durch den Erdmantel: Diffusionszeiten für radiale und tangentiale Magnetfelder

S. Friedel & C. Rücker: FEM-Modellierung mit adaptiver Netzverfeinerung in der Gleichstromgeoelektrik

T. Günther: CG mit Shifted Systems: Bestimmung des optimalen Regularsierungsparameters in der 3D geoelektrischen Inversion

G. Zacher & F. Bosch: Gemeinsame LF und RMT Messungen zur flächenhaften Hohlraumerkundung

F.P. Bosch & I. Müller: Continuous gradient VLF measurements: A new possibility for high resolution mapping of karst structures

X. Garcia & A. Jones: Advances in the application of AMT for mineral targets

S. Recher, M. Hönig, G. Newman, B. Tezkan & F.M. Neubauer: 3D-Inversion von RMT-Daten

F. Jacobs, J. Kulenkampff, L. Aschmann & A. Just: Cum grano salis – Gleichstromgeoelektrik im Salinar

U. Kalberkamp: SIP an Bergbauhalden

B. Siemon: Aerogeophysikalische Erkundung von Salzwasserintrusionen und Küstenaquiferen im Gebiet Bremerhaven-Cuxhaven

T. Radic: Messung, 2D-Inversion und Interpretation von kleinskaligen SIP-Sektionen aus dem Berliner Stadtgebiet

U. Yaramanci & M. Müller: Oberflächen Nuklear Magnetische Resonanz: Ein neues Verfahren in der Geophysik und Entwicklungen

U. Schmucker: Auswertung erdmagnetischer und erdelektrischer Daten – neue Fassung älterer Programme

Special Session

A. Jones: Canadian continental conductivity: deductions on the causes of enhanced electrical conductivity in the Canadian crust and lithospheric mantle (not all wet, not all black, not all orange)

G. Nover: From less ordered carbon to graphite (450° C; 0.7 GPa): In-situ X-ray diffraction and impedance spectroscopy

H. Jödicke: The fate of organic matter and its electrical conductivity in prograde metamorphism

A. Duba: Effect of graphite deposition during dilatancy on the conductivity of rocks undergoing fracture in the laboratory

P. Wannamaker: Dry or wet lower crust?

F. Schilling: Some evidence for partial melting in the Andes , Pyrenees and Tibet

Diskussionsbeiträge

H. Winter, S. Kasper & H. Küchenhoff: Hinweise auf elektrische Leitfähigkeitsmechanismen aus der Analyse von KTB-Daten mit multivariater Statistik

W. Soyer: Anisotropy at subduction zones? Observations from the South Chilean continental margin

U. Schmucker: Das geologische Umfeld der Burg Ludwigstein

M. Grinat: Lassen sich Kerosinbelastungen des Untergrundes mit Geophysik nachweisen?

T. Hanstein: Zeitbereich kontra Frequenzbereich

G. Kapinos, B. Lahrmann & H. Jödicke: Erste Ergebnisse magnetotellurischer Messungen auf dem nordpolaren Meereis über dem Gakkel-Rücken

J. Stoll & M. Leven: Bericht über eine ODP-Kampagne zur Emperor Ridge

Posters

J. Ledo, A. Jones & I. Ferguson: SNORCLE: An orogen-scale EM experiment in Canada 's North

A. Junge & R. Rossberg: AMT auf der Reykjanes-Halbinsel in Island

C. Schütze, C. Flechsig, F. Jacobs & U. Serfling: DC-geoelectric imaging of Long Valley Caldera, California : Monitoring of recent volcanic unrest

A. Hoffmann-Rothe: Korrelation magnetotellurischer und strukturgeologischer Messdaten an der West-Fissure Störung in Nord-Chile

U. Weckmann: 3D Modellierung der Namibia MT-Daten

A. Kreutzmann: Magnetotellurische Untersuchungen der isländischen Kruste

T. Hanstein: Der Einfluss der magnetischen Permeabilität auf elektromagnetische Felder

K. Wünnemann, A. Jording, H. Jödicke & M.A. Lange: Nördlinger Ries: Neue magnetotellurische Untersuchungen im Vergleich mit numerischen Simulationsrechnungen zur Kraterentstehung

M. Engels: BEAR - Baltic Electromagnetic Array Research

J. Schmidt: Flächenhafte magnetotellurische Messungen an der Dead Sea Transform

A. Jones, I. Ferguson, A. Chave & R. Evans: The electric Slave craton

H. Winter & A. Junge: Audiomagnetotellurik am Landshut-Neuöttinger Hoch - erste Ergebnisse einer Pilotstudie

V. Rath & H. Brasse: Multi-EM studies at the Franconian Line

H. Brasse, P. Lezaeta, V. Rath, K. Schwalenberg, W. Soyer & S. Tauber: Zones of rheological weakness in the Andean lithosphere investigated with electromagnetic methods

A. Junge: Untersuchungen zur Auflösung von Dünne-Schicht Modellen

Y. Li & K. Spitzer: 3D geoelektrische Modellrechnung nach der Methode der finiten Elemente: Vor- und Nachteile gegenüber Finite-Differenzen-Formulierungen

P. Weidelt: Numerische Modellierung des Feldes einer Bohrlochsonde

J. Oeser & R.-U. Börner: Lösung großer linearer Gleichungssysteme in Linux-Clustern mittels MPI und PetSc

C. Schwarzbach & R.-U. Börner: Genetische Algorithmen und Simulated Annealing: Nicht-lineare Optimierung am Beispiel der Widerstandsgeoelektrik

T. Günther & F. Donner: Anwendung verschiedener Inversionsstrategien in der 3D Geoelektrik

A. Hördt: Der Einfluss lokaler Störkörper auf transient elektromagnetische Messungen

R. Martin & A. Hördt: Beschleunigte Sensitivitätsberechnung im Zeitbereich

J. Pek & F.A.M. Santos: MT Inversion for Anisotropic Conductivities

Y. Li: Numerische Modellierungen des geoelektrischen Feldes in anisotropen Strukturen

H. Rodemann: Gleichstromgeoelektrik: 2D-Inversion der Baruth-Messungen sowie erste Ergebnisse von 3D-Inversionen

F.P. Bosch & M. Gurk: Selfpotential on karst: How much sampling is enough?

M. Gurk & F.P. Bosch: Cave detection using the Self Potential Surface (SPS) technique on a karstic terrain in the Jura Mountains ( Switzerland )

S. Helwig: Konzept für einen modularen EM-Empfänger

S. Schneider: Multielektroden-DC-Wider-standsmessungen für geologische Fragestellungen

A. Steuer, B. Tezkan & S. Helwig: Grundwassererkundung mit RMT und TEM in Marokko

M. Müller, U. Yaramanci, O. Mohnke & J. Schmalholz: Interurban – Hochauflösende Geoelektrik und Bodenradar zur Bestimmung der Wasser- und Stoffdynamik urbaner Standorte

B. Futterer: Minimierung von Diskretisierungsfehlern bei gitterunabhängiger Elektrodenpositionierung

A. Gaidetzka, B. Tezkan & S. Helwig: Erfahrungen und erste Messungen mit einem neuen TEM-Gerät

R. Blaschek & A. Hördt: Tensorielle LOTEM-Auswertung

S. Helwig, S. Greinwald, M. Goldman, S. Höll, A. Gaidetzka & B. Tezkan: Vergleichsmessungen mit verschiedenen TEM-Apparaturen

C. Scholl: Die Periodizität von Sendesignalen bei LOTEM

A. Just: Messungen mit einer neuen Elektrischen In Situ Apparatur (ELISA) in der Ostsee

J. Kulenkampff, L. Aschmann, F. Jacobs, A, Schuk, U. Lindner, E. Moïse, G. Kurz & R. Schulz: Modellierung von Problemzonen im Salinar mit Hilfe komplexer geophysikalischer Untertagemessungen

G. Kurz, E. Moïse, R. Schulz, J. Kulenkampff, L. Aschmann & F. Jacobs: Joint Interpretation of Underground Geophysical Measurements

J. Stoll: Gemeinsame Inversion gleichstrom-geoelektrischer und magnetotellurischer Sondierungen

S. Golden: Gerätevergleich zwischen Metronix MFS-05 und EMI BF-4 Magnetometern sowie SPAM MkIII und Quanterra QT4120 Datenloggern

J. Hartmann-Dietrich: Erkundung der Rinnenstruktur am Niederrhein mit RMT

S. Byrdina & S. Friedel: Einfluss der Lokaltemperatur auf das Eigenpotential. Dauermessungen SP und Temperatur am Merapi

E. Pulz: Die Kalibriereinrichtung für Induktionsspulen des GFZ

E. Niederleithinger: Elektrische und Elektromagnetische Verfahren bei der Bauwerksdiagnose

O. Mohnke, M. Braun & U. Yaramanci: Inversion of decay time spectra from surface NMR data

T. Hanstein, M. Hönig, A. Hördt & F.M. Neubauer: Modellierung induzierter Polarisation im Zeitbereich

P. Spitta: Temperaturkoeffizienten der Auster-Magnetometer

Freitag, 05.10.01

Geführte Wanderung mit U. Schmucker zu geologischen Aufschlüssen in der Umgebung von Burg Ludwigstein und dem historischen Seismographen in Göttingen.

Kreide quietscht über die Tafel, Staub setzt sich ab und der Kopf raucht. Indizes und abstrakte Darstellung: So muß Wissenschaft sein. Nein, muß sie nicht! Overheadfolien, Filme und Animationen lockern die Lehre auf und motivieren die Studierenden enorm. Menschen sind visuell veranlagt und wir brauchen deshalb (mehr) Multimedia (MM)-Materialien in der Geophysik!

Multimedia-Materialien können die Lehre einprägsamer machen und vielfältig unter-stützen: so bekommen dynamische Prozesse Leben eingehaucht; Wellenvorgänge, Diffusions- und Strömungsprozesse werden anschaulich fassbar; Prozesse können in Echtzeit, Zeitlupe oder Zeitraffer dargestellt werden. In interaktiver Arbeit kann Prozessing- oder Modellierungs-Software vorgeführt werden. Es ist nützlich, Web-Inhalte in die Lehre zu integrieren, z.B. durch Links, auf denen regelmäßige Updates stattfinden. Wissenschaftliche Recherche findet heute über das WWW statt: Zum Repertoire wissenschaftlichen Arbeitens gehören deshalb auch die entsprechenden Techniken (Fachdatenbanken). Für unsere Studierenden ist es weiterhin wichtig, daß sie professionelle Präsentationstechniken erlernen, z.B. die Eigenarten einer Beamer-Präsentation.

In der Geophysik gibt es weitgefächerte Einsatzmöglichkeiten für MM. Leider werden durch das bmb+f Programm "neue Medien in der Bildung" aber vor allem große Fächer wie Physik gefördert. Angesichts dessen, dass die Geophysik in Deutschland in viele kleine Institutionen verteilt ist, schlage ich deshalb einen anderen Weg vor: Eine deutschlandweite Sammlung der Multimedia-Angebote der Geophysik. So können wir unsere Kapazitäten effizient nutzen und das Rad muß nicht an jedem Standort neu erfunden werden.

Ein erster Schritt wurde bereits gemacht: auf der DGG Homepage finden Sie eine Sammlung von Links zu Geophysik-Angeboten im Web ( www.dgg-online.de/lehrelinks ). In einem zweiten Schritt rufen wir nun alle Geophysik-Lehrenden auf, ihre existierenden MM-Lehrmaterialien zur Verfügung zu stellen, um das Spektrum der bereits existierenden Lehreinheiten öffentlich zu machen. Das Material wird dann gesichtet und thematisch sortiert, um Lücken bzw. den Bedarf festzustellen. In einem weiteren Schritt wollen wir anschließend die Produktion von Materialien zu bestimmten Themenkomplexen anregen.

Es geht bei diesem Projekt nicht darum, einem Trend hinterherzulaufen, sondern in Zeitenknapper Kassen und schrumpfender Studierendenzahlen die Qualität und Attraktivität der Geophysiklehre zu erhöhen. So lassen sich MM-Materialien leicht verändern, um aktuelle Forschungsergebnisse zu integrieren oder sie auf den eigenen spezifischen Bedarf anzupassen. Durch die Nutzung der Expertise von Kollegen auf deren Spezialgebieten gewinnt man zudem Zeit für die Erstellung der Lehrmaterialien auf den eigenen Spezialgebieten.

Mittelfristiges Ziel dieses Projektes ist die Migration des Materials hin zu interaktiven Lehrangeboten, z.B. für einen Aufbau-studiengang Geophysik für Geologen, Hydrologen oder Bauingenieure im Rahmen eines Fern- oder Abendstudiums. Solche zusätzlichen Angebote dienen der Verbreitung und Stärkung der Geophysik. Erst der intensive Einsatz von MM-Materialien wird solche Angebote zu beliebigen Tageszeiten ermöglichen.

Wem gehört das Material? Da unsere Gehälter aus öffentlichen Mitteln kommen, ist es nur konsequent, wenn die Materialien der Öffentlichkeit frei zur Verfügung gestellt werden. Damit kein kommerzieller Mißbrauch mit solchen Materialien betrieben werden kann, schlage ich vor, die Materialien den Gnu Public Licence (GPL) Vereinbarungen zu unterwerfen. Zusammengefaßt besagen die Lizenzvereinbarungen, daß a) jeder, der das Material frei bekommen hat, es auch frei weitergeben muß und b) jeder, der Veränderungen an dem Material vornimmt, auch erlauben muß, daß an seiner Version Veränderungen vorgenommen werden.

Nur so kann meiner Meinung nach vermieden werden, daß sich z.B. ein Verlag der Materialien annimmt und auf unsere Kosten Gewinne macht. Bereits heute sind viele (und nicht die schlechtesten) geophysikalischen Software-Pakete frei (z.B. GMT, Seismic Unix, INV2D). Dies gilt nicht nur für Software, sondern so will z.B. selbst das auf eigene Rechnung arbeitende MIT in Zukunft Kursmaterialien, Simulationen etc. für jeden frei erhältlich im Netz anbieten.

Zum Schluß möchte ich noch auf die Anforderungen der technischen Umsetzung und die Kosten kurz eingehen. Es wird sicher nötig sein, sich auf ein Web-kompatibles Format zu einigen, wie z.B. HTML oder PDF. Mittlerweile existieren für nahezu alle Text- oder Präsentationsprogramme entsprechende Konvertierungsprogramme. Das Sammeln und Sortieren sowie das Erstellen neuer Materialien sind zunächst nicht mit hohen Kosten verbunden. Dies wird sich ändern, wenn die Struktur komplexer wird, dann muß z.B. die Arbeit des AK Internet durch eine Hilfskraft unterstützt werden. Für zukünftige aufwendigere Produktionen gibt es entsprechende Fördermöglichkeiten über bmb+f oder EU.

Bitte senden Sie Ihre Links, Programme, Kommentare, Kritik und Anregungen an Martin Müller ( mamue@geophysik.tu-berlin.de ).

Literatur:

EU: europa.eu.int/comm/information_society/eeurope/index_de.htm

GPL: www.gnu.org/copyleft/gpl.html

MIT: www.wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=78313

* im Namen des AK Studienfragen und des AK Internet