Dr. Angelika Rosa Grundlagenforschung an einem Forschungsinstitut (Experimentelle Mineralphysik und Geochemie)
Dr. Angelika Rosa
Wissenschaftlerin an einer Experimentierstation am Synchrotron bei der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, Frankreich
Warum haben Sie Geowissenschaften studiert?
Schon als Schülerin war ich fasziniert von der besonderen Geologie rund um Heidelberg, die meine Aufmerksamkeit auf Klettertouren und auf dem Weg zur Schule auf sich zog. Vor allem beschäftigten mich der Buntsandstein und der Granit, welche mir wie Geschichtsbücher über die Vergangenheit ausgetrockneter Flüsse und alter Bergketten erzählten. Besonders interessant fand ich auch das Rheingrabenbruch-System und die wahnsinnigen Kräfte, die die Platten ziehen und auseinanderdriften lassen. Alles, was ich sah, warf tausend Fragen in mir auf: Woher kamen die Flüsse, die den Sandstein bildeten? Wie bildet sich Granit? Was bewirkt, dass die Platten auseinander driften? Und überhaupt: Wie entsteht ein Planet und woher kommt das Wasser?
Wie sah Ihr bisheriger Werdegang aus?
Im Studium an der Universität Heidelberg (Vordiplom in Geologie und Diplom in Mineralogie) stellten sich mir dann spezifischere Fragen und ich interessierte mich besonders für die physikalischen Eigenschaften von Kristallen, die wiederum die Eigenschaften von Gesteinen bestimmen, welche wiederum die Dynamik von Planeten beeinflussen. Ich habe daher meine Diplomarbeit über die elastischen Eigenschaften von Mineralien und ihre Hochdruckstruktur geschrieben.
In meiner Doktorarbeit an der ETH Zürich (Institut für Petrologie und Geochemie) habe ich experimentell die mechanischen Eigenschaften wasserhaltiger Mineralphasen unter den im Erdinneren auftretenden Druckbedingungen bestimmt. Ich habe diese Daten verwendet, um die Wassermenge im Erdinneren zu erörtern. Diese Information ist sehr wichtig, um das Auftreten von Vulkanismus und Mantelkonvektion zu verstehen.
Danach bekam ich ein zweijähriges Postdoktorandenstipendium an der Universität Lille in Frankreich. Hier habe ich die Änderung der mechanischen Eigenschaften von wasserhaltigen Mantelgesteinen während struktureller Umwandlungen ihrer Hauptminerale bei hohem Druck und Temperatur untersucht. Ziel war es, besser zu verstehen, ob subduzierte Platten (und damit auch Wasser) tief in den Erdmantel bis zur Grenze zwischen Kern und Erdmantel sinken können.
Im Folgenden arbeitete ich erst als Postdoktorandin und dann als Wissenschaftlerin an einer Experimentierstation (beamline) an einer Synchrotronstrahlungsquelle (ESRF) in Grenoble, Frankreich. Am ESRF begann ich experimentell zu bestimmen, wie leicht flüchtige Substanzen (Kohlenstoff, Edelgase) und industriell wichtige Metalle (Rhenium, Nickel) zwischen dem Erdinneren und der Erdoberfläche ausgetauscht werden. Diese Informationen sind wichtig, um die Elementkreisläufe und Bildungsgeschichte von Planeten und ihrer Atmosphäre zu verstehen.
Was machen Sie heute?
Im Labor simuliere ich die Druck- und Temperaturbedingungen, die im Inneren von Planeten auftreten (6000 °C und 3 Millionen Mal der Druck auf der Erdoberfläche). Mit Hilfe der intensiven Röntgenstrahlung kann ich das Verhalten der Materie unter diesen Bedingungen untersuchen.
Was macht Ihnen an Ihrem Job am meisten Spaß und welche Herausforderungen bringt Ihr Job mit sich?
Ich mag experimentelle Arbeit sehr und auch, dass ich mit vielen internationalen Wissenschaftlern und Studenten an meinem Arbeitsplatz arbeiten kann. Was mir am meisten Spaß macht, ist „live“ zu beobachten, wie sich Materie und Elemente unter den extremen Bedingungen im Erdinneren verhalten.
Dieses Wissen ist im Allgemeinen sehr schwer zu erlangen, da es nur wenige natürliche Gesteinsproben gibt, die aus großen Tiefen der Erde stammen. Experimente sind daher sehr wichtig, um unser Wissen über diese Aspekte zu vervollständigen. Die meisten Elemente auf der Erde, sind sehr verdünnt (eines pro einer Million andere). Man benötigt daher starke Röntgenstrahlung, wie sie nur am Synchrotron zu finden ist, damit man ihr Verhalten bei entsprechend hohem Druck und Temperaturen im Erdinneren untersuchen kann. Das Probenvolumen in solchen Hochdruck- und Temperaturexperimenten ist jedoch sehr klein (einige Mikrometer), darüber hinaus benötigen wir sehr komplexe Versuchsanordnungen. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass diese extremen Bedingungen oft nur für kurze Zeit aufrechterhalten werden können. In vielen Experimenten müssen wir daher sehr schnell messen (Millisekunden). Ich finde es auch sehr wichtig, Wissen und spizielles Know-how weiterzugeben, und ich betreue daher viele Studenten oder organisiere Workshops.
