Der Europäische Forschungsrat (ERC) hat Prof. Tomo Katsura vom Bayerischen Geoinstitut (BGI) der Universität Bayreuth ausgezeichnet. Für sein Forschungsvorhaben, mit dem er ein bisher ungelöstes Rätsel des Erdmantels ergründen will, erhält er in den nächsten fünf Jahren insgesamt 2,6 Millionen Euro.
Der "ERC Advanced Grant" ist der bedeutendste europäische Forschungspreis. Er wird exzellenten Wissenschaftlern zuerkannt, die mit zukunftsweisenden Ideen besonders innovative Beiträge zur Weiterentwicklung ihrer jeweiligen Forschungsgebiete leisten, teilte die Universität mit.
Die Kruste der Erde besteht aus Erdplatten, die - ähnlich wie Eisschollen auf dem Meer - auf dem oberen Erdmantel schwimmen und sich in ständiger Bewegung befinden. Diese Plattentektonik ist eine entscheidende Ursache für die heutige Gestalt der Erdoberfläche, vermuten die Wissenschaftler. Sie bewirkt zudem einen Materialkreislauf zwischen der Erdoberfläche und dem Erdinneren, der vermutlich eine Grundvoraussetzung für das Leben auf der Erde darstellt.
Trotz einer Vielzahl von Forschungsergebnissen sei das wissenschaftliche Verständnis dieses Kreislaufs immer noch lückenhaft, insbesondere was den unteren Erdmantel betrifft. Neue geowissenschaftliche Erkenntnisse hätten nun die Annahme erhärtet, dass sich der Materialkreislauf in einer Tiefe zwischen 660 und 1.000 Kilometern signifikant verlangsame. Die Materie werde in diesem Abschnitt des unteren Erdmantels zunehmend unbeweglich und zähflüssig. Die Gründe dafür würden aber bis heute im Dunkeln liegen.
Prof. Tomo Katsura hat nun nach Angaben der Universität eine mögliche Erklärung entwickelt, die bei einem Mineral ansetze, das mehr als die Hälfte des Volumens unseres Planeten ausmacht: dem Bridgmanit. Die geowissenschaftliche Forschung nehme an, dass Bridgmanit an den physikalisch-chemischen Prozessen im Erdmantel einen entscheidenden Anteil habe.
Katsura vermutet, dass sich das Bridgmanit verändere, sobald es im unteren Erdmantel steigenden Drücken ausgesetzt sei. Dieser Hypothese will der Bayreuther Geowissenschaftler in den nächsten fünf Jahren auf den Grund gehen. Dabei würden Groß-Volumen-Pressen zum Einsatz kommen, mit denen sich Materialproben unter sehr hohen Drücken untersuchen ließen. Damit könne ermittelt werden, welche Strukturdefekte im Bridgmanit bei wechselnden Drücken auftreten und wie sich diese Änderungen auf die Viskosität des Erdmantels auswirken. Von den hochleistungsfähigen Groß-Volumen-Pressen (Large Volume Presses) stammt der Name des geförderten Forschungsprojekts: "UltraLVP".
Katsura wurde 1962 in der zwischen Osaka und Kobe gelegenen Stadt Nishinomiya in Japan geboren. Nach einem Studium der Geo- und Materialwissenschaften promovierte er 1991 an der Universität Okayama und wechselte im gleichen Jahr für einen zweijährigen Postdoc-Aufenthalt ans Bayerische Geoinstitut (BGI) der Universität Bayreuth. Ab 1993 forschte und lehrte er als Professor an der Universität Okayama, bis er im Jahr 2010 an der Universität Bayreuth eine Professur für Struktur und Dynamik der Erdmaterie übernahm. Seit 2010 gehört er auch der Leitung des BGI an.
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