Die Erarbeitung präziser und robuster geochronologischer Rahmen für die Rekonstruktion von Veränderungen des Klimas und der Umwelt ist eine große Herausforderung. In diesem Zusammenhang besitzt das Sedimentarchiv des Vansees in der Türkei, das während einer ICDP-Bohrkampagne 2010 gewonnen wurde, großes Potential wegen seiner außergewöhnlich gut erhaltenen jahreszeitlich geschichteten Seesedimente (Warven). Diese können für eine Warvenchronologie in Verbindung mit 14C-Datierungen genutzt werden. Pollen würden sich für AMS-Radiokarbondatierungen speziell in Seesedimenten eignen, die arm an terrestrischen Makrofossilien (wie im Vansee) sind. Voraussetzung wäre jedoch, dass die extrahierten Mikrofossilien genügend rein und von der Menge her genügend angereichert sind. Verfügbare Pollen-Extraktionsmethoden für 14C-Datierungen haben alle Nachteile in Bezug auf den laborativen Aufwand einerseits und der Reinheit/Menge fossiler Pollen andererseits. Im vorgeschlagenen Projekt wollen wir eine neue und innovative Methode zur schnellen Reinigung und Anreicherung fossiler Pollen für AMS-Radiokarbondatierungen mittels Flow Cytometry nach Tennant et al. (2013) testen und anwenden. Sie ist bislang noch nie für systematische Datierungen an Sedimentfolgen bzw. für die unabhängige Überprüfung von Warvenchronologien genutzt worden. Eigene Voruntersuchungen am Vansee verdeutlichen, dass die Kombination von gegenwärtigen Entwicklungen der AMS-Technik in Verbindung mit der Flow Cytometry zu einem Datierungsergebnis führt, das im Bereich der Warvenzählungen liegt. Basierend auf dem Vergleich von Warvenzählungen und 14C-Messungen wollen wir erstmalig eine robuste kalendarische Zeitskala für die Sedimente des Vansees der letzten 14.000 Jahre erarbeiten. Dies ist Voraussetzung für hoch auflösende Pollenanalysen zur Identifizierung bedeutender Perioden mit abrupten und extremen Klimaveränderungen, die ebenfalls für dieses Zeitintervall durchgeführt werden sollen.
Im Winter 2016/17, wurden im Rahmen der ICDP-Bohr-Initiative 'Oman Drilling Project' (OmanDP) erfolgreich die untere Paläokruste des Oman-Ophioliths durchbohrt, des weltweit größten, best-aufgeschlossenen und best-untersuchtesten Fragmentes ehemaliger ozeanischer Lithosphäre an Land. Die gewonnenen Kerne verfügen über eine Länge von 400 Metern und wurden mit einer Recovery-Rate von nahezu 100% erbohrt, wodurch sie eine einzigartige, besondere Ressource darstellen, mit hohem Wert für zukünftige mineralogische und geologische Untersuchengen. Sie garantieren kohärente, ungestörte Profile durch kritische Zonen von schnell-spreizender ozeanischer Unterkruste: durch die unteren Layered Gabbros (Kern GT1), durch den Übergangsbereich zwischen Layered und Foliated Gabbros (Kern GT2) und durch die Gabbro/Dike-Übergangzsone (Kern GT3). Die erbohrten Tansekte können als Rosettastein angesehen werden, um zu verstehen, wie schnell-spreizende ozeanische Kruste, die ein Drittel unseres Planeten bedeckt, gebildet wird und wie sie durch hydrothermale Prozesse abkühlt. Das eingereicht Projekt fokussiert auf 4 wissenschaftliche Themen: (1) Das Verstehen der axialen Schmelz-Linsen-Dynamik am Übergangsbereich zwischen den Gabbros und den Sheeted Dikes; (2) Erkenntnisgewinn zum Übergang zwischen den Layered und den Foliated Gabbros in der mittleren Unterkruste; (3) die Klärung des Mechanismus, der zur Bildung von Layered Gabbros führt; (4) das Überprüfen der Hypothese, dass Amphibol-reiche kleinförmige Intrusionen und Adern in den Kernen, die im magmatischen-metamorphen Regime entstanden sind, das Produkt einer initialen hydrothermalen Kühlung der tiefen ozeanischen Kruste darstellen. Wir planen einen multi-methodischen Ansatz, in dem petrographische, petrologische, geochemische und mikro-strukturelle Untersuchungsverfahren an identischen Proben integriert werden. Die kombinierten Ergebnisse werden zu einem tiefen Verständnis darüber führen, welches die wesentlichen magmatischen und initialen hydrothermalen Prozesse sind, die zur Akkretion von schnell-spreizender ozeanischer Kruste führen.
The GBL (INSPIRE) represents mechanically drilled boreholes approved by the State Geological Surveys of Germany (SGS). Most of the drilling data were not collected by the SGS, but were transmitted to SGS by third parties in accordance with legal requirements. Therefore, the SGS can accept no responsibility for the accuracy of the information. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the boreholes of each federal state are stored in one INSPIRE-compliant GML file. The GML file together with a Readme.txt file is provided in ZIP format (e.g. GBL-INSPIRE_Lower_Saxony.zip). The Readme.txt file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.
Die entscheidenden überregionalen Ziele des Gesamtprojektes zum Heidelberger Becken liegen in der Erstellung von Referenzprofilen für das Pleistozän und den Übergang zum Pliozän sowie letztendlich in der Korrelation der lokalen Stratigraphien zur Aufzeichnung des Paläoklimas in marinen Sedimenten und Eisbohrkernen. Dafür bietet das Heidelberger Becken als die bedeutendste Sedimentfalle im nördlichen Rheingraben gute Voraussetzungen. Nach Voruntersuchungen ist im Heidelberger Becken eine der mächtigsten Abfolgen unverfestigter plio- / pleistozäner Ablagerungen in Mitteleuropa und sicher die vollständigste Abfolge des 'Geosystems Rhein zu erwarten. Es bietet sich die einmalige Möglichkeit an unterschiedlich mächtigen Archiven magnetische Eigenschaften für einen mehr als zwei Millionen Jahre umfassenden Zeitbereich hoch aufgelöst zu erfassen. Unsere Untersuchungen an der Bohrung Ludwigshafen Parkinsel haben neben einer ersten, unvollständigen Magnetostratigraphie unter anderem einen charakteristischen Wechsel der gesteinsmagnetischen Parameter nahe der Gauss/Matuyama Grenze nachgewiesen, die von uns als paläoklimatischer Wechsel interpretiert wird. Offenbar kam es am Übergang vom Pliozän (Ende Gauss-Epoche) zum Pleistozän zu einer grundlegenden hydrologischen Umstellung, die mit dem Anschluss der Alpen an das Rheinsystem in Zusammenhang gebracht wird.
Die Lebensgrundlage von mehr als 2 Milliarden Menschen ist abhängig von den Regenfällen des asiatischen Monsuns, die sogar mit den am weitesten entwickelten gekoppelten Ozean-Atmosphäremodellen immer noch schwer vorhersagbar sind. Ein detailliertes Verständnis darüber, wie sich der Monsun unter veränderten Randbedingungen wie einer wärmeren Welt mit geringerer kontinentaler Eisbedeckung verändert, ist von zentraler Bedeutung für diese Modelle. Wir müssen ebenso verstehen, wie und wann die Intensivierung des Monsunsystems einsetzte, wie es sich danach entwickelte und wie es sich in Abhängigkeit von verschiedenen potentiellen Faktoren wie globalen Klimaveränderungen, Gebirgsbildungen und der Öffnung und Schließung von Meeresstraßen veränderte. Der Zeitpunkt der Intensivierung wird kontrovers diskutiert, wobei einige Aufzeichnungen (Auftrieb in der Arabischen See) einen Zeitraum zwischen 7 und 8 Millionen Jahren anzeigen, während andere (Loess-Ablagerungen) ein viel früheres Einsetzen vor 22 Million Jahren oder sogar noch früher nahelegen. Ergebnisse von Modellierungen zeigen an, dass die Heraushebung von Tibet und damit Tektonik und das globale Klima direkt mit der Intensivierung des Monsunsystems zusammenhingen. Wir schlagen in diesem Projekt vor, die Entwicklung des Indischen Monsuns während es Miozäns (vor 23 bis 5.6 Millionen Jahren) anhand neuer, hochqualitativer Sedimentkerne aus dem Golf von Bengalen (Exp. 353) zu rekonstruieren. Wir werden die Kopplung der kontinentalen Verwitterung in der Region mit dem globalen Klima untersuchen. Anhand von hochaufgelösten Aufzeichnungen der von den Monsunwinden angetriebenen vertikalen Durchmischung des Oberflächenozeans auf orbitalen Zeitskalen, von durch Monsunpräzipitation verursachten Salinitätsänderungen und dem Verwitterungseintrag von Spurenmetallen wird diese Studie unser Verständnis der Entwicklung des asiatischen Monsuns signifikant verbessern und zu einer genaueren Modellierung des Monsunsystems beitragen.
Wir schlagen vor, IODP/ODP-Daten einzusetzen, um numerische Modelle für die Entstehung von Gashydraten in marinen Sedimenten zu kalibrieren. Wir möchten dabei besonders untersuchten, was mit dem Methangas geschieht, das entsteht wenn Gashydrate begraben und unterhalb der Stabilitätszone zersetzt werden. Dieses Gas kann entweder in die Stabilitätszone aufsteigen, um dort neues Hydrat zu bilden oder gemeinsam mit dem Sediment begraben werden. Wenn das Gas in die Stabilitätszone zurückfließt, kann dort sehr viel Hydrat akkumulieren. Ohne diese Rückführung liegt die Hydratsättigung im Porenraum dagegen in der Regel bei kleiner als 1 Prozent . In den Modellen, die bisher genutzt wurden, um die Hydratmenge im globalen Ozean abzuschätzen wurde angenommen, dass das Gas begraben und nicht zurückgeführt wird. Die tatsächliche Hydratmenge könnte sehr viel größer sein als bisher vermutet, falls die Gasrückführung ein weitverbreitetes Phänomen ist. Der Rolle der Gashydrate im Klimasystem und ihr Potential als fossiler Energieträger wären dann größer als bisher vermutet.
Das International Ocean Discovery Program (IODP) ist ein zehnjähriges globales Vorhaben zur Erkundung der Bereiche unter den Meeresböden durch Tiefbohrungen. Es hat im Oktober 2013 begonnen und baut auf früheren wissenschaftlichen Ozean-Bohrprogrammen, namentlich dem Deep Sea Drilling Project (DSDP, 1968 - 83), dem Ocean Drilling Program (ODP, 1983 - 2003) und dem Integrated Ocean Drilling Program (IODP, 2003 - 2013), auf. Die wissenschaftlichen Ziele des neuen Bohrprogramms sind im Wissenschaftsplan 'Illuminating Earth's Past Present and Future' zusammengefasst. Darin sind vier Forschungsschwerpunkte festgelegt, die ihrerseits in insgesamt 14 verschiedene wissenschaftliche 'Herausforderungen' unterteilt sind:1) 'Climate and Ocean Change': Eine der wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen ist es unser Verständnis für Änderungsraten und Ursachen globaler Klimaereignisse sowie deren Folgen zu verbessern. Die Erbohrung und Untersuchung von hochauflösenden Paläoklima-Archiven aus der Tiefsee erlauben Klimaänderungen und deren Rahmenbedingungen besser zu fassen und als Analogmodelle für den aktuellen Klimawandel sowie als Grundlage für numerische Modelle zur Vorhersage zukünftige Kimaänderungen heranzuziehen.2) 'Biosphere Frontiers': Eine weitere Herausforderung ist die Erforschung von Leben tief unterhalb des Meeresbodens, wo Mikroben isoliert von der photosynthetischen Welt an den Grenzbereichen theoretisch möglicher Lebensräume existieren. Die Erforschung dieser extremen Lebensräume erlaubt unter anderem Rückschlüsse auf die Entstehung des Lebens auf der Erde, da zu dieser Zeit ähnlich extreme Bedingungen herrschten. Eine weitere wichtige Herausforderung im Rahmen dieses Schwerpunktes ist die Beziehung zwischen Biodiversität und schnellen Umweltveränderungen. Ihre Erforschung ermöglicht Vorhersagen, wie der derzeitige Umweltwandel die marine Biodiversität und die marinen Ökosysteme beeinflussen könnte.3) 'Earth Connections': In diesem Schwerpunkt wird auf die geochemischen Austauschprozesse zwischen der festen Erde, den Ozeanen und der Atmosphäre fokussiert. Eine wichtige Herausforderung sind Bohrungen in den Erdmantel. Dieses größte geochemische Reservoir der Erde ist immer noch weitgehend unerforscht. Weitere Herausforderungen sind unter anderem ein besseres Verständnis für die Produktion ozeanischer Kruste sowie die involvierten Alterationsprozesse voran zu treiben.4) 'Earth in Motion': Dieser Schwerpunkt fokussiert auf kurzfristige geodynamische Prozesse von unmittelbarer gesellschaftlicher Relevanz. Hierunter fallen z.B. Prozesse im Zusammenhang mit Erdbeben, Erdrutschen und Tsunamis. Ebenfalls unter diesen Schwerpunkt fallen Herausforderungen wie ein Verständnis für die Bildung und Stabilität von Gashydraten und das Potential für die Sequestierung großer Mengen Kohlendioxid in Gesteinen der Tiefsee sowie die Installation von Bohrlochobservatorien.
Kraterböden von Impaktstrukturen terrestrischer Planeten, sogenannte Impaktbecken, sind weitgehend flach und durch mindestens zwei morphologische Ringe gekennzeichnet. Die Mechanismen der Bildung des innersten Ringes, des Peakrings, sowie die mechanische Schwächung von Zielgesteinen, die für die Bildung flacher Kraterböden verantwortlich ist, sind immer noch unbekannt. Die Entschlüsselung dieser Mechanismen sind die vorrangigen strukturgeologischen Ziele der Expedition 364 Drilling the K-Pg Impact Crater und des vorliegenden Forschungsvorhabens, das die Chicxulub Impaktstruktur (Mexiko) als terrestrisches Analogon für die Bildung planetarer Impaktbecken nutzt. Insbesondere soll der Bohrkern hinsichtlich (1) impaktinduzierter Deformationsmechanismen, (2) Schwächung der Zielgesteine während der Kraterbildung, (3) Kinematik der Verformung und (4) struktureller Hinweise für langzeitliche Ausgleichsbewegungen der Kruste unterhalb des Kraters untersucht werden. Dies wird methodisch durch die Analyse von Mikrogefügen mithilfe quantitativer Bildanalyse unter Verwendung einer selbst entwickelten Routine, Mikrosonde-Analysen, Televiewer-Daten sowie durch hochauflösende 3D volumetrische Bildanalyse mittels röntgenographischer Mikrotomographie erreicht. Die gewonnen Strukturdaten werden mit äquivalenten Daten der Sudbury-Impaktstruktur (Kanada) verglichen, um aus der eindimensionalen Information der Bohrung im Rahmen der Expedition 364 ein umfassenderes strukturelles Verständnis großer Meteoriteneinschläge terrestrischer Planeten zu gewinnen.
Der australische Monsun stellt aufgrund seiner Position am Südrand der global stärksten saisonalen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone einen hochsensiblen Monitor für die Variabilität des tropischen Hydroklimas im Bereich des asiatisch-australischen Monsunsystems dar. Allerdings blieben bisher die Sensitivität des australischen Monsuns auf klimatische Kontrollfaktoren, wie globales Eisvolumen und Treibhausgas-Konzentrationen, sowie die interhemisphärische Kopplung mit anderen Monsun-Subsystemen wegen fehlender Kenntnis über seine Variabilität in der Vergangenheit weitgehend rätselhaft. Während IODP Expedition 363 wurde erstmals eine komplette, hemipelagische, pleistozäne Sedimentabfolge mit Sedimentationsraten von ca. 10 cm/ky vor Nordwest-Australien erbohrt (Site U1483, 13 Grad 5,24Ê1S, 121 Grad 48,25Ê1E, 1733 m Wassertiefe). Diese Karbonat- und Ton-reiche Abfolge stellt ein ideales Klimaarchiv dar, aus dem Intensität und Variabilität des australischen Monsuns und dessen Sensitivität für Änderungen des Strahlungsantriebes während fundamentaler Umwälzungen der globalen klimatischen Rahmenbedingungen rekonstruiert werden können. Unser Projekt konzentriert sich auf die mittelpleistozänen Wende (MPT, ca. 1,2-0,6 Ma), als das globale Klima von einer insgesamt wärmeren Phase mit relativ geringem Temperatur-Kontrast zwischen Nord- und Südhemisphäre in quasi-periodische Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten mit erhöhter Amplitude und längeren Periodizitäten (ca. 100 kyr) überging. Wir werden Proxy-Daten für terrigenen Eintrag (Röntgenfluoreszenz-Scanner basierte Elementar-Zusammensetzung und Akkumulationsraten) und Paläoproduktivität (Kohlenstoff-Akkumulationsraten, biogenes Silikat und Kohlenstoffisotopen-Gradienten) mit Salinitäts- und Eisvolumen-Indikatoren (Sauerstoffisotopen und Mg/Ca-Thermometrie an Foraminiferengehäusen) vergleichen. Zusammen mit einer hochauflösenden benthischen Sauerstoffisotopen-Stratigraphie werden es die neuen Daten ermöglichen, die Variabilität sowohl der Niederschläge (Salinität und terrigener Eintrag während des australen Sommers) als auch der monsunalen Winde (konvektive Durchmischung und Produktivität während des australen Winters) zu rekonstruieren und so zum Verständnis der Reorganisation des tropischen Klimas in der Südhemisphäre, der Zusammenhänge zwischen Klimaänderungen in hohen und niederen Breiten, sowie der Kopplung des australischen Monsuns mit nordhemisphärischen Monsunsystemen beizutragen. Dabei wollen wir speziell die Hypothesen testen, dass (1) humide Bedingungen mit ganzjährigen Niederschlägen in der wärmeren '41 kyr-Welt' vorherrschten, während die Saisonalität mit dem Einsetzen der intensiven, glazialen-interglazialen ca. 100 kyr-Zyklen zunahm und (2) bedeutende Klimaveränderungen vor ca. 1,6, ca. 1,2, ca. 0,9, und ca. 0,6 Millionen Jahren mit Änderungen in der Dynamik des australischen Monsuns (Intensität und Saisonalität von Niederschlägen und windgetriebener konvektiver (Text gekürzt)
Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1926 |
| Kommune | 2 |
| Land | 60 |
| Wissenschaft | 10 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 6 |
| Ereignis | 5 |
| Förderprogramm | 1817 |
| Hochwertiger Datensatz | 10 |
| Repositorium | 1 |
| Text | 76 |
| Umweltprüfung | 8 |
| unbekannt | 43 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 96 |
| offen | 1856 |
| unbekannt | 14 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1474 |
| Englisch | 763 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 25 |
| Bild | 2 |
| Datei | 18 |
| Dokument | 22 |
| Keine | 523 |
| Webdienst | 22 |
| Webseite | 1413 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1966 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1729 |
| Luft | 783 |
| Mensch und Umwelt | 1966 |
| Wasser | 1383 |
| Weitere | 1949 |