Beim Spaziergang am Strand hinterlassen wir mit unseren Schritten Spuren im Sand. Der Geologe Dr. Maximilian Dröllner entdeckt im Sand noch ganz andere Spuren. Er ist Dozent an der Universität Göttingen und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Curtin University in Australien. Dort erforscht er, wie sich Landschaften vor Millionen von Jahren formten. Wie er das macht und was ihn daran begeistert, verrät er uns hier.
Herr Dröllner, für Ihre Forschung nehmen Sie Minerale unter die Lupe – etwa Sandkörner an der Erdoberfläche oder Kristalle aus Gesteinen, die sich vor Million von Jahren gebildet haben und nun tief unter unseren Füßen verbergen. Diese werden in australischen Minen mit Bohrungen aus dem Boden geholt. Wie erkennen Sie, in welcher Mine es etwas zu entdecken gibt?
Es gibt überall etwas zu entdecken. Die Erde ist voller Geschichten, man muss nur die richtigen Fragen stellen und die passenden Methoden haben, um sie zu lesen. Mich reizen Orte, an denen es viele offene Fragen gibt. Das sind häufig Regionen, in denen wir Rohstoffe finden, aber noch nicht genau verstehen, wie sie entstanden sind oder warum sie dort vorkommen. Rohstoffe entstehen durch Prozesse, die eng mit der Entwicklung von Landschaften, Klima und Tektonik verbunden sind. Mit Partnern aus Industrie und Forschung überlegen wir daher: Welche geologischen Prozesse haben diese Landschaft geprägt? Wie wurden Gebirge abgetragen, Sedimente transportiert und schließlich Minerale angereichert? Und wie können wir diese Prozesse im Detail nachweisen? Entscheidend ist dabei weniger „wo“ man sucht, sondern „wie“. Oft entwickeln oder kombinieren wir neue analytische Techniken, um Informationen aus winzigen Mineralen herauszuholen.
Nehmen Sie uns mit in Ihr Labor: Wenn Sie einen Bohrkern vor sich haben, welche Details interessieren Sie am meisten und was wollen Sie von ihnen erfahren?
Bohrkerne ermöglichen eine Reise durch Millionen von Jahren Erdgeschichte. Mich interessieren besonders die Mineralkörner darin. Viele sind winzig, kaum größer als ein Salzkorn, aber sie sind wie Zeitkapseln. Ein besonders wichtiges Mineral ist Zirkon. Es ist selten, extrem widerstandsfähig und verwahrt Informationen über seine Entstehung.
Der erste Schritt ist Detektivarbeit: Mit speziellen Mikroskopen suchen wir die wenigen Zirkon-Körner im Gestein. Dann beginnen die Analysen. Dafür nutzen wir einen großen geochemischen „Werkzeugkasten“. Zum Beispiel messen wir das Verhältnis von Uran zu Blei. Uran ist radioaktiv und zerfällt mit der Zeit zu Blei. Aus dem Verhältnis beider Elemente können wir das Alter einzelner Minerale bestimmen, also den Zeitpunkt, an dem sie aus Magma kristallisiert sind. So lässt sich rekonstruieren, von welchen Gebirgen Sandkörner ursprünglich abgetragen wurden und wie sie über Flüsse ins Meer gelangten.
Mit weiteren Methoden, etwa der Messung von Krypton in Zirkonen, können wir abschätzen, wie lange Sandkörner an der Erdoberfläche lagen und dort Wind und Wetter ausgesetzt waren. Das hilft uns, noch genauere Modelle zur Entwicklung von Landschaften zu erstellen. Am Ende können uns ein paar Sandkörner erstaunlich viel über Gebirgsbildung, Klimaveränderungen und die langfristige Entwicklung unserer Erdoberfläche erzählen.
Warum ist es heute wichtig für uns zu wissen, wie sich Landschaften vor langer Zeit verändert haben?
Wer die Vergangenheit der Erde versteht, trifft bessere Entscheidungen für ihre Zukunft, sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich. Wenn wir wissen, wie Landschaften früher auf Klimaveränderungen reagiert haben, etwa in Zeiten deutlich höherer Temperaturen, können wir besser abschätzen, was uns in den kommenden Jahrzehnten erwartet: Wie verschieben sich Klimazonen? Wie verändern sich Lebensräume und landwirtschaftliche Flächen? Wie reagiert der Meeresspiegel? Die Erdgeschichte ist unser einziges natürliches Langzeit-Experiment. Auch wirtschaftlich ist dieses Wissen relevant. Viele bedeutende Lagerstätten entstehen an oder nahe der Erdoberfläche, etwa Seifensande, in denen sich wertvolle Minerale durch natürliche Prozesse angereichert haben. Wenn wir verstehen, welche Landschafts- und Klimaprozesse dazu geführt haben, können wir Ressourcen wie Seltene Erden gezielter und nachhaltiger erschließen.
