Arbeitsplatz Erde BLOG
Stipendiat werden
64.8378°, -147.7164°
Alaska – The last Frontier
Tags: , , , | Comments Off

Alaska – „The Last Frontier“, die letzte Grenze. Ein Stück Land in der Arktis Nordamerikas, wirtschaftlich und bevölkerungstechnisch gesehen ein kleiner Staat in den Vereinigten Staaten von Amerika der dennoch flächenmäßig ein Drittel der „Lower 48“ abdecken kann. 1867 wurde Alaska von Russland erworben und ist seit 1959 ein Mitglied der USA. Hierhin habe auch ich mich im sechsten Semester des Studiums der Geodäsie und Geoinformatik aufgemacht, um die letzte Grenze meines Bachelorstudiums am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Bachelorarbeit, in Angriff zu nehmen.
Dank einer Kooperation des Instituts für Photogrammetrie und Fernerkundung in Karlsruhe mit dem Geophysikalischen Institut an der University of Alaska Fairbanks (UAF), bot sich mir die Möglichkeit für vier Monate mit Dr. Franz Meyer, einem Associate Professor in Earth and Planetary Remote Sensing, zusammenzuarbeiten und Vulkandeformationen an Hand von Invertierungen derzeitiger theoretischer Modelle genauer zu erforschen.

So verließ ich also Karlsruhe im Hochsommer, um im Spätherbst in der Arktis, in Fairbanks, zu landen. Dort durfte ich für wenige Monate die Vor- und Nachteile der Invertierung des Mogi Modells, ein populäres Prinzip mit dem der dreidimensionale Quellpunkt und die Volumenänderung des Magmas in Vulkanen bestimmt werden, kennen lernen. Basispunkte für diese Invertierung waren GPS und Synthetic Aperture Radar (SAR) Daten, zwei Methoden die ich mit verschiedenen simulierten Datensätzen genauer untersuchte. Nach sämtlichen Tests meiner erstellten Programme wurde zuerst mit GPS-Messungen gearbeitet. Verglichen mit den Ergebnissen aus der Literatur wurde eine hohe Ähnlichkeit festgestellt. Mein Ziel war es, den Quellpunkt des Magmas zu bestimmen und dabei nicht das standardmäßige Forward Modeling zu benutzen, sondern von den Beobachtungen auf den Ursprung zurückzuschließen – zu invertieren. Folglich war auch die Volumenänderung des Magmas bekannt, woraus sich die Dynamik des Vulkans ableiten ließ, um einen möglichen Ausbruch rechtzeitig zu erkennen. Probleme bei dieser Methode bereiteten die notwendigen Näherungswerte, um die Konvergenz des Verfahrens zu garantieren. Abhilfe wurde durch Grid-Search Algorithmen und Simulationen, die das Konvergenzverhalten nachbilden, geschaffen. Ein weiteres Problem war die hohe Korrelation zwischen der Tiefe des Quellpunktes (meist etwa 4000m unter der Erdoberfläche) und der Volumenänderung (120.000.000 m³/Jahr) der geschätzten Parameter.
Neben GPS-Daten wurden auch SAR-Daten genutzt und daraus Interferogramme berechnet, woraus sich Deformationen ableiten lassen. Die erste Herausforderung war die große Anzahl an Messungen, wobei durch die Anwendung eines Quadtrees signifikante Deformationen extrahiert wurden, um die Ausgleichung zu beschleunigen. Bemerkenswert waren in dieser eher geophysikalischen Anwendung die großen Standardabweichungen des Quellpunktes von etwa 250m in horizontaler und vertikaler Richtung, wohingegen wir in der klassischen Geodäsie um jeden Millimeter kämpfen. Das zweite Problem, also die Verringerung der Korrelation, wurde durch die Nutzung der Satellitenbilder behoben, die eine große flächenhafte Ausdehnung über ein Gebiet ermöglichen. Meist wurden Szenen mit Ausdehnungen von 20km benutzt – GPS ermöglicht meist 5km. Mit Hilfe von Doktoranden und Professoren gelang es uns, ein Ergebnis zu erzielen, das einen bedeutenden Schritt, in dem Versuch Magmenkammern vom Weltraum aus zu identifizieren, markiert.

Während der Großteil des Projektes Büroarbeit verlangte, gab es jedoch auch genügend Möglichkeiten für mich meine Gedanken im Alaska „Way of Life“ zu sammeln und neue Kraft zu schöpfen. Es ist nicht ohne Grund, dass so viele Einheimische dem Alltag entgehen und einen Abend in heißen Quellen mitten im Schnee unter der Aurora sitzen, beim Skilanglauf durch über 1.500.000km2 menschenleere Wildnis neue Kraft schöpfen oder in diversen versteckten Cafés und Teestuben bei einem Elchsandwich mit original russischem Tee entspannen.

Mein herzlichster Dank für die Möglichkeiten Arbeits- und Lebenserfahrung zu sammeln und einen guten Einblick in das Studenten- und Unileben der USA und speziell Alaska zu bekommen, gilt in erster Linie meiner Familie, dem DVW, dem KIT, der UAF und Franz Meyer, aber auch allen Professoren, Kommilitonen und allen, die einen Teil des Weges mit mir gegangen sind und dazu beigetragen haben, diesen Auslandsaufenthalt unvergesslich zu machen. Vielen Dank!

Kategorie: Uncategorized - Tags: , , ,

Kommentare sind geschlossen.