Mit Sedimenten in Vergangenheit und Zukunft schauen

Im dritten Teil der Reihe „women@KIT“ geht es um die Frage, wie tektonische Bewegungen, Klimaveränderungen und Meeresspiegelschwankungen die Form der Erdoberfläche beeinflussen. Um eine Antwort zu finden, untersucht Tenure-Track-Professorin Nevena Tomašević Sedimentbecken, die wichtige Hinweise auf die geologische Vergangenheit geben und helfen, aktuelle Umweltveränderungen besser zu verstehen.

„Sedimentbecken sind Archive der Erdgeschichte“, erklärt Nevena den Schwerpunkt ihrer Forschung am Institut für Angewandte Geowissenschaften des KIT. „Die Ablagerungen, die sich in ihnen über Millionen von Jahren gesammelt haben, enthalten Aufzeichnungen über extreme Umweltbedingungen, die im Laufe der Erdgeschichte auftraten.“ Ihre Analyse ermögliche es, die Wechselwirkungen zwischen Erdoberfläche, Atmosphäre und Biosphäre zu entschlüsseln, so die Geologin. Dieses Wissen sei entscheidend, um die Reaktionen des Erdsystems auf den aktuellen Klimawandel besser einzuschätzen.

Sedimentbecken als Spiegel klimatischer und tektonischer Prozesse

Die Tenure-Track-Professorin untersucht, wie Sedimentbecken durch tektonische Verschiebungen, klimatische Veränderungen und Meeresspiegelschwankungen geformt werden. Ein zentrales Ziel ihrer Forschung ist es, Umweltsignale aus diesen Ablagerungen zu lesen. „Indem wir diese Signale entschlüsseln, können wir besser verstehen, wie sich die Erdoberfläche in der Vergangenheit verändert hat und wie sie auf zukünftige Veränderungen reagieren könnte“, sagt Nevana. Ein weiterer Schwerpunkt ihrer Arbeit liegt auf der Frage, wie das Wachstum von Gebirgen die atmosphärische Zirkulation und Biodiversität beeinflusst. Gleichzeitig untersucht sie, wie diese geologischen Prozesse in den Sedimenten erhalten bleiben.

Solche Prozesse erstrecken sich über enorme räumliche und zeitliche Dimensionen – eine direkte Beobachtung ist so fast unmöglich. „Wir müssen mikroskopische Mineralveränderungen mit großräumigen tektonischen Bewegungen in Zusammenhang bringen", erklärt Nevena. Dazu kommt die begrenzte Verfügbarkeit von Aufschlüssen, beispielsweise Abbruchkanten oder Felswände, die oft nur fragmentarische Einblicke bieten. Diesen Herausforderungen begegnet die Geologin mit interdisziplinärer Zusammenarbeit: „Probleme mit mehreren Skalen gibt es beispielsweise auch in der Klimatologie oder den Materialwissenschaften.“ Durch den Austausch mit Forschenden aus diesen Disziplinen kann sie neue Ansätze entwickeln, um Lücken in geologischen Daten zu schließen.

Praktische Relevanz für nachhaltige Ressourcennutzung

Die Erkenntnisse aus der Analyse von Sedimentbecken haben direkte Auswirkungen auf die nachhaltige Nutzung von Wasser, Energie und anderen Ressourcen. Ein besseres Verständnis der unterirdischen Strukturen kann beispielsweise helfen, Wasserspeicher effizienter zu nutzen oder CO₂ in geologischen Formationen zu speichern. „Unsere Forschung bietet Lösungen für zentrale Herausforderungen des 21. Jahrhunderts“, fasst Nevena zusammen.

Maximilian Ferber, 20.2.2025