Forschung

Wir erforschen Erdmaterialien vom atomaren bis zum planetaren Massstab und versuchen die Evolution des Planeten in der Vergangenheit ebenso zu verstehen wie die aktuellen und zukünftigen Prozesse.

Dieses Verständnis ist von zunehmender Bedeutung für die Menschheit und hat zunehmenden Einfluss auf das «System Erde» sowohl auf regionaler als auch auf globaler Ebene. Die künftige Entwicklung der Erde, was die Verfügbarkeit von geologischen Ressourcen wie Erdöl und frisches Wasser anbelangt, aber auch die Lagerung von radioaktiven Abfällen oder Kohlendioxid sind Themen, die nach Lösungen verlangen.

Institute und Professuren

Die Bearbeitung der zentralen Forschungsfragen ist in Forschungsgruppen organisiert, die für sich wiederum einem der drei Institute zugeordnet sind.

Interdisziplinäre Forschungsfelder

Aufgrund der Interdisziplinarität der Forschungsfelder im Bereich der Erdwissenschaften finden verstärkt auch forschungs­gruppen­über­grei­fende Forschungsarbeit bzw. überdepartementale Projekte statt.

Ein Beispiel ist das Bedretto-Untergrundlabor für Geowissenschaften und Geoenergien (BedrettoLab) unter der Leitung von Prof. Domenico Giardini, Prof. Stefan Wiemer und Prof. Hansruedi Maurer. Das BedrettoLab ist eine Forschungsinfrastruktur der ETH Zürich, in der verschiedene Gruppen zusammen mit nationalen und internationalen Partnern experimentelle Forschung betreiben. Ausgestattet mit modernster Technologie bietet das BedrettoLab ideale Bedingungen für Untersuchungen, die sich mit dem Verhalten des tiefen Untergrunds befassen. Im BedrettoLab gewinnen die Forschenden neue wissenschaftliche Erkenntnisse in Bereichen wie der Geothermie, der Erdbebenphysik und der Entwicklung innovativer Techniken und Sensoren.

Das BedrettoLab befindet sich in den Schweizer Alpen, 1.5 Kilometer unter der Erdoberfläche und in der Mitte eines 5.2 Kilometer langen Tunnels, der das Tessin mit dem Furka-Eisenbahntunnel verbindet.

Forschungsfragen

Einige aktuelle und drängende Fragen, die Erdwissenschaftler und Erdwissenschaftlerinnen der ETH Zürich zusammen mit den Forschenden an der Universität Zürich zu beantworten versuchen, sind:

• Wie können die wesentlichen Bodenschätze tief unter der Erdoberfläche gefunden werden, und wie lässt sich geothermische Energie in grossen Mengen gewinnen?
• Warum sind Erdbeben in der Schweiz ein Thema, und warum ist es nicht möglich, den nächsten Steinschlag oder Bergsturz im Alpenraum vorherzusagen?
• Wo können wir unseren Müll ablagern, und wie können wir neue Bauvorhaben und Verkehrswegerealisieren, ohne Risiken für unser Grundwasser und für kommende Generationen zu schaffen?
• Wie ist die Erde im Sonnensystem entstanden – und wie das Leben auf unserer Erde? Von der ersten DNA über Mikroben und Dinosaurier bis zu den ersten Menschen?
• Was ist der Ursprung des Magnetfeldes der Erde, und wie können wir die Gefahr von Erdbeben und Vulkanausbrüchen einschätzen?
• Was erzählen uns Meteoriten über die Entstehung von Planeten, was ist die Geschichte des Mondes und der Erde?
• Warum und wie entstanden die Alpen und andere Gebirge, und was bestimmt ihre Entwicklung und Topographie?
• Wird der Golfstrom seine Intensität in tausend Jahren verlieren? Wird dies dazu führen, dass Europa unter einer Eisdecke verschwindet, oder wird sich die Atmosphäre aufwärmen und eine weltweite Überflutung verursachen? Was können wir angesichts dieser Situation tun?

Um unsere Forschungsziele zu erreichen, nutzen wir Laborexperimente, umfangreiche Feldkampagnen, Computersimulationen und Fern­erkundungs­methoden, zum Beispiel durch Satelliten. Die Erde dient als Archiv, wir verwenden es, um globale Prozesse zu verstehen, die oft schwierig zu entziffern sind. Die Erkundung dieses Archivs, das Felsen, Tiefsee-Sedimente und Eis-Platten umfasst, ist essentiell, um unsere aktuellen Probleme zu verstehen: «Die Vergangenheit ist der Schlüssel zur Zukunft».