Monday, February 24, 2025 at the annual meeting of the Geophysical Society in Bochum was devoted entirely to the topic of reconstructing the dynamics of the Earth's deep interior over geological time periods: A special focus topic was dedicated to Priority Program 2404.
S1 Rekonstruktion der Dynamik des tiefen Erdinnern über geologische Zeiträume
Convener: Stuart Gilder (Ludwig-Maximilians-Universität München)
Mehrere hundert Male hat sich das Erdmagnetfeld im Lauf der Erdgeschichte umgepolt. Aus der Frequenz dieser Umpolungen schließen Forschende, dass es einen Zusammenhang des Geodynamos mit der Dynamik des Erdmantels gibt - diese Mechanismen sind jedoch noch nicht gut verstanden. Hier setzt das 2023 gestartete DFG Schwerpunktprogramm DeepDyn an, dessen Ziel es ist, mithilfe paläomagnetischer Daten und mathematischer Simulationen die Dynamik im Kern-Mantel-System über geologische Zeiträume hinweg zu rekonstruieren, um die Umpolungen des Erdmagnetfelds zu verstehen. In diesem interdisziplinären Projekt untersuchen PaläomagnetikerInnen, Experten für die Modellierung von Geodynamo und Erdmantel, SeismologInnen, MaterialwissenschaftlerInnen und BiologInnen gemeinsam, wie sich Temperaturänderungen an der Grenze zwischen Erdkern und Mantel während der letzten 100 Millionen Jahre auswirkten. Damit wird erstmals die Expertise aus allen relevanten Bereichen zusammengeführt: von der Biologie, die untersucht, ob fossile Überreste magnetotaktischer Bakterien helfen können, das magnetische Feld zu rekonstruieren, über die numerische Modellierung der Kopplung von Geodynamo- und Erdmantel bis hin zur Seismologie, die für die ModellierInnen Strukturen an der Kern-Mantel-Grenze möglichst genau auflöst.
Plenary lecture
Andreas Fichtner (ETH) und Stuart Gilder (LMU) beim Plenarvortrag des Schwerpunktthemas S1 | © Martina Rische (Ruhr-Universität Bochum)
We were able to secure Prof. Andreas Fichtner (Department of Earth and Planetary Sciences, ETH Zurich, Switzerland) from ETH Zurich as the keynote speaker for the plenary lecture.
Prof. Dr. Andreas Fichtner forscht im Feld der Seismologie und der Wellenphysik. Seine Interessen und seine herausragende Expertise umfassen die Entwicklung und Anwendung von Methoden für die vollständige seismische Wellenforminversion, Auflösungsanalyse in der Tomographie, Erdbebenquelleninversion, seismische Interferometrie und inverse Theorie. Er ist Projekt-Initiator von „The Collaborative Seismic Earth Model“ (ERC Grant), das seismische Tomographie mit Big Data-Ansätzen verknüpft und GeowissenschaftlerInnen so die einzigartige Möglichkeit gibt, ihre Ergebnisse zu bündeln und aufeinander aufzubauen. Durch dieses erdumspannende Netzwerk kann künftig unter anderem auch geklärt werden, ob Mantelplumes ihren Ursprung in der tiefen Erde haben. Die hochaufgelöste Tomographie von Prozessen an der Kern-Mantel-Grenze ist für unser Schwerpunktprogramm von zentralem Interesse.
We present REVEAL: Data-adaptive global full-waveform inversion, a transversely isotropic full-waveform inversion (FWI) model of the Earth's crust and mantle that assimilates more than 6 million three-component seismograms, including all body- and surface wave phases. REVEAL resolves previously unknown large-scale features that challenge the standard interpretation of global tomographic Earth models in terms of thermally dominated mantle convection.
Lecture series
Speakers in the two morning lecture series, moderated by Carolin Weber, were:
- Influence of Pressure on the Curie Temperature of Titanomagnetite (Sina-Marie Platzer, München)
- Global characteristics of geomagnetic field reversals and excursions ( Monika Korte, Potsdam)
- Palaeomagnetic secular variation at mid latitude: preliminary results from Vogelsberg (15–18 Ma) and Lausitz (29–32 Ma) ( Florian Lhuillier, München)
- Effects of Rheological Parameters on the Stability of Thermochemical Piles and Plumes (Henry W. Sitte, Münster)
- Double diffusive finger convection in the core: The contribution from experiments ( Andreas Tilgner, Göttingen)
Poster session
The focus topic was complemented by the poster session, moderated by Florian Lhuillier, in the afternoon:
- Lower mantle 3-D density structure from joint inversion of gravity and normal mode data (Wolfgang Szwillus, Kiel)
- Investigation of the D” reflector with short epicentral distances (Julia Pahlings, Münster)
- Determination of XKS splitting parameters in the lowermost mantle beneath Siberia ( Fiona Dorn, Karlsruhe)
- Determination of XKS splitting parameters in the Earth’s lowermost mantle beneath the North Atlantic ( Muhammad Dillah, Karlsruhe)
- On the influence of the solidification mechanism on magma ocean dynamics (Christian Maas, Münster)
- Magneto-rotating double-diffusive convection in stable layers at the top of Earth’s core ) ( Carolin Weber, Münster)