Die Plattentektonik ist der wichtigste geologische Prozess auf der Erde, der ihre Oberfläche formt und sie einzigartig unter den Planeten im Sonnensystem macht. Doch wie die Plattentektonik auf der Erde entstanden ist, welche tektonische Prozesse vorher eine Rolle spielten und welche Faktoren die Entwicklung der Plattentektonik in der Erdgeschichte gesteuert haben, bleibt umstritten. Wir gehen diesen Fragen im Rahmen des ERC Synergy Grant-Projekts MEET (Monitoring of Earth Evolution through Time) nach, indem wir numerische Modellierung verwenden, um verschiedene geodynamische Hypothesen mit neuen geochemischen Daten zu testen.

Der Erdmantel verhält sich über längere geologische Zeiträume wie eine sehr zähe Flüssigkeit. Kalte Erdplatten tauchen von der Oberfläche zur Kern-Mantel-Grenze ab, und heisses Material steigt von dort auf in Form von Mantelplumes und als großräumige Ausströme. Wir versuchen durch numerische Modellierung mit verschiedenen Beobachtungsdaten, insbesondere aus der Seismologie, Geodäsie und Mineralphysik als Randbedingungen, Vorgänge im Erdinneren besser zu verstehen. Insbesondere untersuchen wir den Zusammenhang von Mantelkonvektion und Plattentektonik, wir beschäftigen uns mit der Rolle von Mantelplumes und ihrem Einfluss auf die Lithosphäre, und wir untersuchen den Anteil der echten Polwanderung an den Bewegungen an der Erdoberfläche.

Die Tsunami-Forschung am GFZ geht zurück auf das große Erdbeben auf Sumatra im Dezember 2004 und den Tsunami im Indischen Ozean, der mehr als 230.000 Todesopfer forderte und zahlreiche weltweite Initiativen zur Verbesserung der gesellschaftlichen Vorsorge und Resilienz gegen Tsunamis auslöste. Im Jahr 2005 übernahm das GFZ eine führende Rolle in einem Konsortium deutscher Institutionen, das in Zusammenarbeit mit indonesischen Partnern ein Tsunami-Frühwarnsystem der neuen Generation für den Indischen Ozean aufbauen wollte - GITEWS. Mehrere GFZ-Sektionen waren an diesem Prozess beteiligt, darunter die Sektion 2.5 "Geodynamische Modellierung", die sich mit den Modellierungsaspekten des GITEWS befasste. Seitdem hat sich die Sektion 2.5 in der Arbeitsgruppe "Tsunami-Gefährdungsabschätzung und Frühwarnung" an internationalen Bestrebungen zu verschiedenen Phasen des Tsunami-Governance-Zyklus beteiligt: vom Verständnis und der Bewertung der Gefahr bis hin zur Frühwarnung und zum Aufbau von Kapazitäten.