Georessourcen und Georisiken:
Anhaltspunkte zum Charakterisieren von Prozessen auf der Erdoberfläche

Georessourcen sind zum Leben notwendig wie Nahrungsmittel. Ob Wasser und fruchtbare Böden, Baustoffe wie Gesteine, Metalle und Holz, Energierohstoffe wie Kohle, Erdöl, Erdwärme und mineralische Rohstoffe wie Lithium oder Seltene Erden – die moderne Gesellschaft benötigt vielerlei Rohstoffe, die in der Erde verborgen sind. Gleichzeitig gehen von der Erde auch Georisiken aus wie Senkungen und Hebungen der Oberfläche, Erdbeben, Erdrutsche und Felsstürze, die unser Leben oder die Intaktheit unserer Infrastruktur bedrohen. Für beides – das Nutzen der Ressourcen und das Eindämmen der Gefahren – kann die satellitengestützte Erdbeobachtung wertvolle Dienste leisten. Viele Rohstoffe lassen sich vom All aus aufspüren oder ihre Verteilung bewerten – und manche geologischen Naturgefahren durch den Blick von oben vorhersehen bzw. Risiken einschätzen.

Bodenbewegungen

Ein zentraler Dienst in diesem Bereich, der auf Copernicus-Radardaten beruht, ist zum Beispiel der Bodenbewegungsdienst Deutschland, betrieben von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Dieses für jeden kostenlos online verfügbare Tool zeigt, wo im Land der Boden sich senkt oder hebt – etwa infolge eines Tagebaus, für den der Grundwasserspiegel abgesenkt wird. Das sind zwar oft nur wenige Millimeter pro Jahr, doch auf Dauer kann das Straßen, Schienen oder Bauwerke schädigen. Auch die Minensicherheit im Bergbau könnte beeinträchtigt sein. Verantwortliche Stellen des Dienstes können zum Beispiel nachsehen, wo Probleme drohen, um dann gezielt Vermessungsteams zu entsenden, die vor Ort prüfen, ob Maßnahmen eingeleitet werden müssen.

Kriechprozesse

Satellitenmessungen verraten auch, an welchen Berghängen Kriechprozesse stattfinden – also langsame Rutschungen des Erdbodens, die auf Dauer den Hang destabilisieren und Siedlungen gefährden könnten. An der Mosel zum Beispiel geschieht so etwas infolge des stetigen Auswaschens der Prallhänge durch den Fluss. Ganze Weinberge können so ins Rutschen geraten, und es gilt, Vorsorge zu treffen.
Der große Vorteil der Satellitendaten liegt in ihrem großflächigen Überblick: Es wäre finanziell und personell kaum machbar, überall Messgeräte wie etwa Tachymeter aufzustellen oder Befliegungen mit Lasermessungen wie Lidar durchzuführen. Stattdessen zeigt der Satellit an, wo solche Einsätze geboten sind. Seine Zuhilfenahme steigert also die Effizienz im Umgang mit knappen Kapazitäten.

Georessourcen und Geothermie

Hinsichtlich der Georessourcen können Fachleute per Satellit zum Beispiel landwirtschaftliche Böden charakterisieren. Wenn die Oberfläche nicht bewachsen ist, lässt sich per Radar- oder multi- und hyperspektraler Analyse im optischen Licht erkennen, welche Zusammensetzung die Oberfläche des Erdreichs hat. Analog kann man in Bergregionen mögliche Lagerstätten für wertvolle Mineralien identifizieren. Aber auch nur, wenn das Gestein ansteht, es also an der Oberfläche sichtbar und unbewachsen ist. Da Mittel- und Nordeuropa in weiten Teilen von Vegetation bedeckt sind, ist diese Methode vor allem im südeuropäischen Raum hilfreich. Zum Beispiel um Vorkommen von Seltenen Erden oder Lithium aufzuspüren – Rohstoffen, die für die moderne Technik und die Energiewende von zentraler Bedeutung sind.

Bevor man eine Probebohrung anstrengt, werden noch vor Ort Messungen vorgenommen. Doch erste Anhaltspunkte können die Satelliten liefern. So auch bei der Suche nach geeigneten Standorten für Geothermie – also Anlagen zur Nutzung von Erdwärme – mithilfe thermischer Sensoren.

Hyperspektrale Erdbeobachtung

Noch konkreter könnten solche Anhaltspunkte werden, wenn die Copernicus-Mission CHIME gegen Ende dieses Jahrzehnt startet. Das sind zwei hyperspektrale Satelliten, deren Aufnahmen der Erdoberfläche erheblich mehr Kanäle des Lichtspektrums abdecken und die daher viel präzisere chemische Analysen landwirtschaftlicher Böden oder anstehender Gesteine ermöglichen. Jetzt schon können die Daten des Hyperspektralsensors EnMAP genutzt werden, um wissenschaftliche Vorarbeiten für eine später operationelle Nutzung von Hyperspektraldaten z.B. zu Detektion von Minerallagerstätten zu leisten.

Copernicus Fachnetzwerk

Zur fachlichen Unterstützung wurde das nationale Copernicus Fachnetzwerk eingerichtet. Es besteht aus Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren, Fachexpertinnen und Fachexperten sowie den Copernicus Netzwerkbüros.

Wer Fragen zu Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Georessourcen und Georisiken hat oder bei Datenzugang und -nutzung Hilfe benötigt, kann sich an den Copernicus Fachexperten Andre Kalia wenden.