Doktorand:in (m/w/d) Geodynamische Modellierung von Heterogenität im tiefen Erdmantel

Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel ist eine von der Bundesrepublik Deutschland (90%) und dem Land Schleswig-Holstein (10%) gemeinsam finanzierte Stiftung des öffentlichen Rechts und gehört zu den international führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Meeresforschung. 

Durch unsere Forschung und unser Engagement im Transfer von Wissen und Technologie tragen wir maßgeblich zum Erhalt der Funktion und zum Schutz des Ozeans für kommende Generationen bei. 

Die Forschungseinheit Magmatische und Hydrothermale Systeme (MuHS) im Fachbereich 4 Dynamik des Ozeanbodens bietet zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Stelle als

Doktorand:in (m/w/d) 

Geodynamische Modellierung von Heterogenität im tiefen Erdmantel

mit der Möglichkeit einen Doktortitel in der Naturwissenschaft zu erwerben

Die Stelle ist im Rahmen des Projekts “Neue Einblicke in die Kern-Mantel-Interaktion durch globale Rekonstruktion seismischer Ultra-Niedriggeschwindigkeitszonen (ULVZs) in Mantelkonvektionsmodellen” angesiedelt. Das Projekt ist Teil des Schwerpunktprogramms SPP 2404 DeepDyn (https://www.geo.lmu.de/deepdyn/en/) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), welches sich mit der Rekonstruktion der tiefen Dynamik des Planeten Erde über geologische Zeiträume befasst. 

Ultra-Niedriggeschwindigkeitszonen (Ultra-Low Velocity Zones; ULVZs) sind dünne Bereiche an der Basis des Erdmantels – nur einige zehn Kilometer hoch, aber 100 bis 1000 km breit –, in denen seismische Scherwellen um 20–30 %, verlangsamt werden. Als Archive der Erdentwicklung reflektieren ULVZs möglicherweise die frühe Differenzierung der Erde oder Wechselwirkungen zwischen Erdmantel und Erdkern, aber auch jüngere Mantelströmungsmuster. Ihr genauer Einfluss hängt jedoch entscheidend von ihrer chemischen Zusammensetzung ab, die nach wie vor unzureichend bekannt ist.

Sie werden die Entwicklung und die Eigenschaften von ULVZs numerisch in globalen Mantelkonvektionsmodellen, welche die globale Bewegungsgeschichte der Erdplatten assimilieren, untersuchen. Hierfür werden Sie ein Verfahren entwickeln, um die Simulationen quantitativ zu bewerten. Dies erfordert es, aus mineralphysikalischen Modellen Eigenschaften der ULVZs abzuleiten und mit seismologischen Beobachtungen zu vergleichen, darunter die Geometrie, geografische Lage und räumliche Verteilung von ULVZs. Auf Grundlage dieser Ergebnisse soll erstmals eine auf dynamischen Simulationen basierende globale ULVZ-Karte erstellt werden und zwischen verschiedenen möglichen Zusammensetzungen der ULVZs unterschieden werden. Die Arbeiten werden im Rahmen des SPP 2404 DeepDyn durchgeführt und bieten zahlreiche Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partner:innen sowie anderen Promovierenden. 

Ihre Aufgaben:

• Entwicklung und Analyse numerischer geodynamischer Mantel-Modelle mit ULVZs 
• Nutzung mineralphysikalischer Modellierungssoftware zur Berechnung der Eigenschaften von Materialien des unteren Erdmantels
• Durchführung einer Parameterstudie mit variierenden Eigenschaften der ULVZs und des untersten Erdmantels
• Entwicklung eines probabilistischen Verfahrens zur Bewertung der Modelle anhand seismologischer Beobachtungen
• Analyse der am besten mit den Beobachtungen übereinstimmenden Simulationen im Hinblick auf Zusammenhänge zwischen ULVZs und Mantelplumes sowie Wärmefluss und Topografie an der Kern-Mantel-Grenze
• Beitrag relevanter Software-Implementierungen zu wissenschaftlicher Open-Source-Software
• Zusammenarbeit mit internationalen Expert:innen in Mineralphysik und Seismologie
• Präsentation relevanter Ergebnisse auf nationalen und internationalen wissenschaftlichen Konferenzen sowie Veröffentlichung in wissenschaftlichen Fachzeitschriften

Ihr Profil:

• Master-Abschluss (oder gleichwertig) in einem relevanten Fachbereich (z.B. Geophysik, Physik, Mathematik, Planetenwissenschaften oder einem verwandten Fachgebiet) 
• Fließende schriftliche und mündliche Englischkenntnisse
• Erfahrung mit numerischer Modellierung oder der Analyse numerischer Modelle
• Programmiererfahrung, vorzugsweise in C++
• Fundierte Kenntnisse der Dynamik des Erdinneren, der Fluiddynamik oder eines eng verwandten Gebiets, nachgewiesen durch einschlägige Lehrveranstaltungen, Forschungserfahrung oder eine vergleichbare Ausbildung

Wünschenswert sind darüber hinaus

• Erfahrung in der Entwicklung, Analyse und Interpretation geodynamischer Modelle
• Erfahrung mit der geodynamischen Modellierungssoftware ASPECT oder anderer geodynamischer Modellierungssoftware, idealerweise einschließlich eigener Beiträge zur Softwareentwicklung
• Erfahrung mit quantitativen/statistischen Methoden zur Auswertung von Modellen oder Unsicherheitsanalyse
• Erfahrung mit mineralphysikalischen Berechnungen, z. B. mit BurnMan, Perple_X oder HeFESTo
• Kenntnisse von Linux als Betriebssystem

An einem Arbeitsplatz, direkt an der Kieler Förde mit vielen Freizeit- und Erholungsmöglichkeiten bieten wir Ihnen:

• Gute Voraussetzungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben: Wir bieten u.a. die Möglichkeit des mobilen Arbeitens und der individuellen Arbeitszeitgestaltung, Ferienkurse für die Kinder unserer Mitarbeitenden sowie eine gute Unterstützung bei der Suche nach einem Krippenplatz am Standort Kiel 
• Unterstützungsangebote für berufliche und persönliche Lebenssituationen
• Ein spannendes Arbeitsumfeld mit der Möglichkeit, wichtige Impulse für die Entwicklung nachhaltiger Lösungen zu setzen
• Spannende Themen in einem internationalen Umfeld
• Tätigkeit im Umfeld der Meeres- und Klimaforschung, einem zukunftsweisenden Bereich mit gesellschaftlicher Bedeutung
• 31 Tage Urlaub + zusätzlich arbeitsfrei an Heiligabend und Silvester 
• Corporate Benefits für Mitarbeitende
• Betriebliche Altersvorsorge und vermögenswirksame Leistungen 

Die Stelle ist befristet für 3 Jahre zu besetzen. 

Die Vergütung erfolgt bei Vorliegen der entsprechenden Voraussetzungen bis zur Entgeltgruppe E13 (TVöD-Bund). Die regelmäßige wöchentliche Arbeitszeit entspricht 75% einer Vollbeschäftigung. Flexible Arbeitszeitmodelle sind grundsätzlich möglich. Die Befristung erfolgt auf der Grundlage von § 2 Abs. 1 WissZeitVG.

Das GEOMAR hat sich die Förderung von Frauen zum Ziel gesetzt. Bewerbungen von Frauen werden daher ausdrücklich begrüßt. Das GEOMAR setzt sich für die Beschäftigung schwerbehinderter Menschen ein. Daher werden schwerbehinderte Bewerber:innen bei entsprechender Eignung bevorzugt berücksichtigt.

Bitte senden Sie Ihre vollständigen, aussagefähigen Bewerbungsunterlagen bis zum 25. November 2026 über unser Bewerbungsportal unter folgendem Link:

Online Bewerbung

Nach Abschluss des Auswahlverfahrens werden alle Bewerbungsunterlagen gemäß Datenschutzbestimmungen vernichtet.

Auskünfte zu der ausgeschriebenen Stelle erteilt Prof. Dr. Juliane Dannberg (jdannberg(at)geomar.de).

Gerne nehmen wir Ihre Fragen unter Angabe des Kennwortes „DeepDyn – ULVZ Modeling“ per E-Mail unter bewerbung(at)geomar.de entgegen.

Weitere Informationen zum GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel bzw. der Helmholtz-Gemeinschaft finden Sie unter www.geomar.de oder www.helmholtz.de.

Das GEOMAR bekennt sich zu einer objektiven und diskriminierungsfreien Auswahl. Unsere Ausschreibungen richten sich daher an alle Menschen. Wir verzichten ausdrücklich auf die Vorlage von Bewerbungsfotos.