3. Potsdamer Nachwuchswissenschaftlerpeis

Oberbürgermeister Jann Jakobs wird im Rahmen des Einsteintages der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften am 13.11.2009 den diesjährigen Potsdamer Nachwuchswissenschaftler-Preis an Dr. Hauke Marquardt verleihen. Der Preis wurde im Frühjahr 2009 zum dritten Mal ausgeschrieben und ist mit 5000 Euro dotiert.

Dr. Hauke Marquardt wird für seine hervorragenden Leistungen auf dem Gebiet der Geomaterialforschung unter extremen Druck- und Temperaturbedingungen, wie sie im Erdinnern herrschen, geehrt. Er hat sich insbesondere mit den Wärmetransporteigenschaften von Granat und den elastischen Eigenschaften von Ferroperiklas befasst, zwei Mineralien, die im Erdmantel weit verbreitet sind. Für seine grundlegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse wurde Dr. Marquardt im Dezember 2006 und im Dezember 2008 von der American Geophysical Union mit dem „Outstanding Student Paper Award" ausgezeichnet. „Dies ist eine Ehrung, die bisher in dieser zweifachen Form noch keinem deutschen Nachwuchswissenschaftler zuteil wurde", so Jury-Mitglied Prof. Dr. Rolf Emmermann. Nach Ansicht von Prof. Dr. Wilhelm Heinrich vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ ist Dr. Hauke Marquardt „wahrscheinlich der beste Doktorand, der jemals in einer meiner Gruppen gearbeitet hat".

Dr. Hauke Marquardt erfuhr an der University of California in Berkeley von der Juryentscheidung. „Ich freue mich sehr über diese Anerkennung meiner Arbeit - so etwas motiviert, weiter zu forschen", war seine spontane Reaktion auf die gute Nachricht.

Dr. Hauke Marquardt wurde 1980 in Wolfenbüttel geboren. Er studierte zunächst an der Fachhochschule Oldenburg Hörtechnik und Audiologie und wechselte nach dem Vordiplom an die Freie Universität Berlin, um dort Geologie zu studieren. Nach dem Vordiplom absolvierte Dr. Marquardt sein Hauptstudium „Mineralogie/Materialwissenschaften" an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen. Sein Studium schloss er 2006 ab; die Diplomarbeit wurde am GeoForschungsZentrum durchgeführt und betreut. Im Sommer 2009 schloss er nach 2 ½ Jahren seine Promotion an der Freien Universität Berlin „mit Auszeichnung" ab. Die Doktorarbeit selbst wurde ebenfalls am Deutschen GeoForschungsZentrum durchgeführt und betreut. Seit Juli 2009 ist er PostDoc am GFZ. Ein Stipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) ermöglicht Hauke Marquardt derzeit einen sechsmonatigen Forschungsaufenthalt an der University of California (Berkeley).

Nach 22 Nominierungen im Jahr 2007 und acht im Jahr 2007 lagen in diesem Jahr 19 Bewerbungen vor. Diese wurden von einer sechsköpfigen Jury unter Vorsitz von Oberbürgermeister Jann Jakobs gesichtet und bewertet. Der Jury gehörten Prof. Dr. Rolf Emmermann vom Deutschen GeoForschungsZentrum, Prof. Dr. Heinz Kleger von der Universität Potsdam/Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät, Prof. Dr. Reinhard Lipowsky, Geschäftsführender Direktor des Max-Planck-Institutes für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Prof. Dr. Bernd Müller-Röber von der Universität Potsdam/Institut für Biochemie und Biologie sowie Prof. Dr. Dieter Wagner von der Universität Potsdam/Vizepräsident für Wissens- und Technologietransfer an. „Wie in den Vorjahren hatte die Jury die schwierige Aufgabe, aus der Vielzahl an sehr guten Arbeiten eine einzelne auszuwählen. Ich bin davon überzeugt, dass wir mit Dr. Hauke Marquardt einen hervorragenden Preisträger bestimmt haben", freut sich Oberbürgermeister Jann Jakobs.

Hintergrundinformationen

Der innere Aufbau unseres Planeten wurde uns durch die Analyse von Erdbebenwellen verständlich. Die Geschwindigkeit dieser Wellen hängt vor allem von der Dichte der Gesteine im Erdkörper und ihren mineralogischen Zusammensetzungen ab. Aber wie kann man diese Eigenschaften bestimmen, wenn die Erde einen Radius von ca. 6370 Kilometern hat, die tiefsten Bohrungen aber nur eine Tiefe von ca. 12 Kilometern erreichten?

Man holt die Erde ins Labor. Am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ werden Laborexperimente unter den Druck- und Temperaturbedingungen durchgeführt, wie sie im Erdinneren herrschen. Ein wesentliches Werkzeug ist hierbei die Brillouin-Spektroskopie. Mit dieser Methode kann man im Labor Schallwellengeschwindigkeiten bei Drücken bestimmen, wie sie im unteren Erdmantel herrschen. Ein Vergleich dieser Labormessungen mit den Ergebnissen seismischer Untersuchungen liefert Informationen über die Struktur und physikalische Eigenschaften des Erdmantels.

Dr. Hauke Marquardt ist es auf beeindruckende Weise gelungen, als erster Wissenschaftler überhaupt Brillouin-Messungen an Ferroperiklas (Mg Fe)O, dem zweithäufigsten Mineral des unteren Erdmantels, bis zu einem Druck von mehr als 81 Gigapascal durchzuführen, der dem Druck einer Wassersäule von über 8000 Kilometern Höhe und einer Tiefe in der Erde von etwa 1800 Kilometern entspricht. Aufgrund der enormen Drücke war es notwendig, kleinste Proben von etwa 50x50x20 Kubik-Mikrometer (ein Mikrometer = ein Tausendstel Millimeter) zu untersuchen.

In dieser Tiefe, also um unteren Erdmantel, haben die seismischen Wellen je nach Ausbreitungsrichtung verschiedene Geschwindigkeiten. Ferroperiklas zeigt im Druckbereich zwischen 450.000 und 630.000 bar eine Änderung seiner elektronischen Struktur auf. Dr. Marquardt konnte im Labor eindeutig nachweisen, dass diese elektronische Änderung mit einer starken Änderung der Richtungsabhängigkeit der seismischen Wellengeschwindigkeiten verbunden ist. Dies hat weit reichende Konsequenzen für das Verständnis der elastischen Eigenschaften des untersten Erdmantels: Das Mineral Ferroperiklas kann Vorzugsausrichtungen ausbilden, die für die von Seismologen gemessene Geschwindigkeitsänderungen im untersten Erdmantel verantwortlich sein könnten. Das hat für die Erfassung und Messung von Erdbebenwellen ganz praktische Auswirkungen.

Dr. Marquardt hat mit seinen Untersuchungen einen äußerst wichtigen Beitrag zum Verständnis der elastischen Eigenschaften des untersten Erdmantels geliefert. Das Forschungsthema liegt weiterhin in Dr. Marquardts Händen: Zukünftige Untersuchungen der seismischen Geschwindigkeiten von Ferroperiklas, etwa die Geschwindigkeitsabhängigkeit vom Eisengehalt oder von der Temperatur, werden weiter zum Verständnis des unteren Erdmantels beitragen.