Die Erde mittels Bürgerwissenschaft erkunden
Die Spitzenforschung zu den Materialien, aus denen unser Planet besteht, ist besonders wichtig, um eine sichere und nachhaltige Zukunft für alle zu gewährleisten. Diese Arbeit kann uns helfen, Phänomene wie Erdbeben besser nachzuvollziehen, potenzielle Gefahren durch den Mineralienabbau zu erkennen und Lösungen für die sichere Kohlendioxidspeicherung unter der Oberfläche zu finden. „Wir haben nur eine Erde, deshalb müssen wir die Materialien, auf denen wir täglich stehen, kennen“, sagt Oliver Plümper, Projektkoordinator von EXCITE und außerordentlicher Professor für Geowissenschaften an der Universität Utrecht in den Niederlanden.
Forschende in ganz Europa vernetzen
Mit dem Projekt EXCITE sollten Spitzenleistungen in der Erforschung von Erdmaterialien gefördert werden, indem Forschende einen einfachen und offenen Zugang zu den von ihnen benötigten Ausrüstungen und Daten erhalten. Dazu brachte das Projektteam 15 europäische Einrichtungen zusammen, die alle über hochmoderne Elektronen- oder Röntgenmikroskop-Einrichtungen verfügen. Viele Forschende verfügen an ihrer eigenen Einrichtung nicht über die erforderliche Technologie oder haben keinen Zugang zu Finanzmitteln, um die vorhandenen Einrichtungen zu nutzen. Die EXCITE-Forschungsinfrastruktur soll den Zugang zu den Ausrüstungen sowohl für Nachwuchsforschende in den Geowissenschaften als auch für erfahrenere Forschende erleichtern. „Die Idee besteht darin, dass dieses Netzwerk den Forschenden helfen wird, alle Fragen im Zusammenhang mit Erdmaterialien zu beantworten“, kommentiert Plümper. „Das könnte eine grundlegende Frage sein, wie zum Beispiel: ‚Warum ist dieser Stein so, wie er ist?‘ bis hin zu eher praktischen Fragen wie: ‚Ist dieses Gestein ein gutes Speichermedium für Wasserstoff?‘.“ Ein wichtiges Element des Netzes ist, dass jede Partnereinrichtung spezifische Kompetenzen und Stärken mitbringt, die, wenn sie zusammengeführt werden, die Forschungsqualität erhöhen. Es wurden zudem Workshops zur Sensibilisierung für das Potenzial des Netzes veranstaltet. „Einige Forschende konzentrieren sich auf die Mikroskopie im Nanobereich, während andere daran interessiert sind, 3D-Mikroskopie für größere Dinge zu nutzen“, fügt Plümper hinzu. „Diese Forschungsinfrastruktur gestattet eine korrelative Bildgebung durch den Einsatz verschiedener Verfahren.“
Technologie bereitstellen
Über das Projekt EXCITE, das im April 2024 abgeschlossen werden soll, wurde bereits zahlreichen Forschenden der Zugang zu den von ihnen benötigten Technologien und Daten gewährt. „Diese Arbeit ist sehr vielfältig und reicht von der Erforschung der Evolution der Säugetiere auf der Erde bis hin zu Themen rund um die Energiewende und den Klimawandel“, erläutert Plümper. Das Projektteam hat außerdem eine Reihe neuer Instrumente entwickelt, darunter ein öffentlich zugängliches Modell für maschinelles Lernen für die Datenanalyse. „Das Netzwerk bietet zudem eine Plattform für neue Nutzende, um Ergebnisse zu diskutieren und die benötigte Hilfe zu finden“, so Projektkoordinatorin Veerle Cnudde, die sowohl an der Universität Utrecht in den Niederlanden als auch an der Universität Gent in Belgien tätig ist. „Für Personen, die diese Mikroskopietechnik noch nicht kennen, eröffnet sie eine neue Welt und zeigt, was möglich ist.“
Ein Ökosystem der Geowissenschaften aufrechterhalten
Das Projekt hat in der geowissenschaftlichen Gemeinschaft großes Interesse geweckt. „Die EXCITE-Gemeinschaft war in den vergangenen zweieinhalb Jahren sehr aktiv, was zeigt, dass ein echter Bedarf an diesem Forschungsraum bestand“, bemerkt Plümper. Die Finanzierung eines Nachfolgeprojekts ist bereits gesichert. Damit werden die Arbeiten zum Infrastrukturaufbau fortgesetzt, und das EXCITE-Konsortium wird ebenso einen Schwerpunkt auf die Datenanalyse legen. „Die Datenerfassung kann zwar schnell gehen, aber die Forschenden stellen oft fest, dass sie nicht über die nötige Recheninfrastruktur verfügen“, kommentiert Plümper. Insgesamt ist das EXCITE-Projektteam mit den bisherigen Ergebnissen sehr zufrieden. „Alle Beteiligten sehen den Nutzen dieser Forschungsinfrastruktur für die Gemeinschaft“, fügt Cnudde hinzu. „Wir sind überzeugt, dass dies der einzige Weg ist, um voranzukommen – indem wir unsere Kräfte bündeln und sehen, wie wir uns gegenseitig helfen können.“
Schlüsselbegriffe
EXCITE, Erde, Mikroskopie, Röntgen, Elektronen, Erdbeben, Kohlendioxid