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Deep OCean Test ARray DOCTAR (OBS part)

This is the first deployment of a teleseismic broadband array consisting of 12 three-component stations with an aperture of about 50 km in the deep ocean in about 5000 m water depth. The data can be compared with two other deployments on Madeira and in western Portugal mainland which had similar array layouts and recording time spans (network Y7). The broadband data enable furthermore analysis of the crust and upper mantle beneath the array near to the Gloria fault, a major transform fault in the North Atlantic. Recordings of numerous local and regional earthquakes make a precise location of active structures possible. Waveform data is available from the GEOFON data centre, under network code 3J.

EnvSeis project, Kåfjord

This network of sixteen geophones and six broadbands was installed in Kåfjord, Troms og Finnmark, Norway, to study two rockslides: Njárgavárri and Indre Nordneset. Each study site had three broadbands from September 2023 to June 2025. In addition, were installed and recording: September – November 2023: six geophones on each site; April – August 2024: four geophones at Njárgavárri and ten at Indre Nordneset. The geophones were installed locally around the rockslides while the broadbands were installed one to a few kilometers from the rockslides (except for one of them directly at Indre Nordneset). The geophones in Njárgavárri were first installed as two triangular antennas of four stations each (three in triangle and one in the middle) and were then replaced by a small aperture array around the most active part of the unstable slope. The goal was to record all activities: rock falls, cracking and creeping movements. In Indre Nordneset, the geophone stations were placed in a small aperture array all around the main scarp and surface of failure to record the cracking activity. The geophones are of type 3-D Geophone PE-6/B with DATA-CUBE3 (built-in GPS). The broadbands are of type STS-2.5 with EDR-10 digitizers. Sampling frequency was 400 Hz for geophone stations, 200 Hz broadbands. Gain was at 16 (15.258789 nV/count) for the geophone stations, set on high (100 nV/bit) for the broadband stations. Waveform data is available from the GEOFON data centre, under network code 8I.

Integrated observations from NEAR shore sourcES of Tsunamis: towards an early warning system (NEAREST)

The NEARESTproject (Integrated observations from NEAR shore sourcES of Tsunamis:  towards an early warning system) aimed at the identification and characterization of potential near-shore sources of tsunamis in the Gulf of Cadiz. This area is well known from the catastrophic earthquake and tsunami that destroyed Lisbon and several other places mainly along the EastAtlantic coast on November 1st, 1755. One of the project's work packages dealed with monitoring of recent seismic activity in the Gulf of Cadiz area. For this purpose 24 broadband ocean-bottom seismometers (OBS) from the German DEPAS instrument pool were deployed for 11 months in addition to the GEOSTAR multi-parameter deep-sea observatory and two temporary land stations in Portugal. The GEOSTAR observatory and the 24 OBS were deployed and recovered during two expeditions with RV Urania in 2007 and 2008. The OBSs consist of  three‐component Guralp CMG‐40T‐OBS seismometers and HighTech HTI‐04‐PCA/ULF hydrophones. A wide range of signals was recorded, ncluding teleseismic, regional and local earthquakes, and low‐frequency (∼20 Hz) vocalization of fin whales.  The GEOSTAR  observatory was again deployed between 2009 and 2011. The Portuguese temporary land station PDRG was additionally recording during the NEAREST project. Originally, the position of recovery on deck was taken to calculate the mean coordinate of the OBS at depth from deployment and recovery coordinates. In most cases the difference in coordinates between deployment and recovery is very small (table 3 and 4 in Carrara et al., 2008). For two stations, the location at the seafloor could be measured by triangulation (Carrara et al., 2008). Due to experience of other experiments over the years, we finally suggest to use the deployment coordinates as the station coordinates for all stations that could not be tri-angulated. The clocks were synchronized with GPS time before the deployment and if possible again after the recovery. Unfortunately, most of the batteries were empty at the end of the recording period. That either made it impossible to realize the second synchronisation (skew time measurement) or in some case also caused erroneous synchronisations. Therefore, the internal clock drift was estimated by ambient noise analysis (Corela, 2014). The internal clock drifts were corrected using a linear interpolation method. Generally, the data quality is very good, especially for the intended study of local and regional earthquakes. Studies relying on wideband seismological recordings can also be carried out. The sensor package and noise conditions hamper the use for broadband and very broadband applications. Unfortunately, also not all channels operated properly, therefore hampering the use of multi-component methods for the relevant stations. We thank the captain E. Gentile, crew, G. Carrara, and all participants of the R/V URANIA expeditions in 2007 and 2008. We are grateful to all people and institutions involved in the NEAREST project. Waveform data is available from the GEOFON data centre, under network code 9H.

Geophysikalische Untersuchungen von Beckenstrukturen und Sedimentinventar in der Inneren Mongolei, NW China

Dieses Projekt ist ein Teil des DFG-Bündelprojektes 'Rekonstruktiondes spätpleistozänen und holozänen Environments in der westlichen Inneren Mongolei, NW-China'. Zur Klärung der tektonischen, sedimentologischen und hydrogeologischen Entwicklung eines Sedimentbeckens in der Badain Jaran Shamao werden in einem multimethodischen Ansatz elektrisch-elektromagnetische Messungen durchgeführt (Spektrale Induzierte Polarisation, Magnetotellurik, Transiente Elektromagnetik, Bodenradar, Geoelektrik). Aufbauend auf langjährigen Erfahrungen in Wüstengebieten sind optimierte multimethodische Messstrategien und Methoden zur gemeinsamen Inversion der verschiedenen Meßdaten weiter zu entwickeln. Das Vorhaben ist Teil eines interdisziplinären Bündelantrages (Paläoklimatologie, Hydrogeologie, Strukturgeologie, Fernerkundung, Bodenkunde). Hauptforschungsziel des Gesamtantrages ist die Klärung der Frage, ob in Nordafrika nachgewiesene spätquartäre abrupte Klimawechsel in den zentralasiatischen Wüsten einen kontemporären Verlauf zeigen. Ziel: Das Ziel des Projektes ergibt sich aus der Frage, ob in Nordafrika nachgewiesene, spätquartäre, abrupte Klimawechsel in den zentralasiatischen Wüsten einen kontemporären Verlauf zeigen. Seitdem die afrikanische Platte etwa die heutige geographische Position erreicht hat und das tibetische Plateau eine bedeutende Höhenlage entwickelte, besteht ein von letzterem ausgehender, hochtroposphärische Strahlstrom, welcher zu einem Delta über Nordafrika führt mit der Folge der weitgehenden Unterdrückung der für die übrigen Wüstengebiete charakteristischen Sommerniederschläge. Es ist daher von besonderem Interesse zu wissen, ob die am Nordrand des tibetischen Plateaus gelegenen Wüstengebiete eine korrelate Änderung des Environments erfuhren, da die Albedo über dem tibetischen Plateau und seinen Randgebieten Rückwirkungen auf die Zirkulation über den altweltlichen Wüstengürteln zur Folge haben müsste. Deren Steuerung durch Vergletscherung, Vegetationsbedeckung und topographische Position müsste sich in den fluvialen Akkumulationsräumen in den ariden Gebieten nördlich Tibets abzeichnen. Sie bieten besonders günstige Voraussetzungen, da sie wahrscheinlich seit dem Beginn des Quartärs geschlossene und langfristig endorheische Becken darstellen, in denen zeitweise ausgedehnte Endseen entstanden. Die Sedimentmächtigkeit überschreitet nach Vorstudien 230m. Es handelt sich um feinklastische Sedimente, die zum Teil rhythmisch geschichtete sind und einen Zeitraum von 800.000 Jahren überspannen. Es ist eine Feinauflösung sowohl der potamologischen, äolischen wie limnologischen Sedimentführung auf die klimatisch gesteuerten Einträge zu erwarten. Insofern erweisen sich die Sedimentationsräume als Archive für die klimatisch und gegebenenfalls tektonisch gesteuerte Variabilität und Entwicklung innerhalb des tibetischen Orogens und seines nördlichen Vorlandes. (...)

Bestimmung der hydraulischen Durchlaessigkeit quartaerer Sedimente mit geophysikalischen Verfahren

Bindige Deckschichten mit geringer hydraulischer Durchlaessigkeit gewaehrleisten den Schutz oberflaechennaher Grundwasserleiter vor Kontaminationen. Das Hauptkriterium fuer diese Schutzwirkung ist der Tongehalt, der einen entscheidenden Einfluss auf die hydraulische Leitfaehigkeit hat. Es sollen Verfahren entwickelt werden, die eine schnelle Kartierung des Tongehaltes mit geophysikalischen Verfahren ermoeglichen. Als Verfahren kommen dabei geoelektrische und elektromagnetische Methoden in Betracht. Bestehende Theorien ueber den Einfluss des Tongehaltes auf die elektrische Leitfaehigkeit werden in Bezug auf ihre Verwendbarkeit in der Praxis umgearbeitet. Feldarbeiten hierzu werden an ausgewaehlten Lokationen in Schleswig-Holstein und Ungarn durchgefuehrt.

GFZ Data Services

GFZ Data Services is a repository for research data and scientific software across the Earth System Sciences, hosted at GFZ. The curated data are archived, persistently accessible and published with digital object identifier (DOI). They range from large dynamic datasets from global monitoring networks with real-time aquisition, to international services in geodesy and geophysics, to the full suite of small and highly heterogeneous datasets collected by individual researchers or small teams ("long-tail data"). In addition to the DOI registration and data archiving itself, GFZ Data Services team offers comprehensive consultation by domain scientists and IT specialists. Among others, GFZ Data Services is data publisher for the IAG Services ICGEM, IGETS and ISG (IAG = Int. Association for Geodesy; ICGEM = Int. Center for Global Earth Models; IGETS = Int. Geodynamics and Earth Tide Service; ISG = Int. Service for the Geoid), the World Stress Map, INTERMAGNET, GEOFON, the Geophysical Instrument Pool Potsdam GIPP, TERENO, EnMAP Flight Campaigns, the Potsdam Institute for Climate Impact Research PIK, the Specialised Information Service for Solid Earth Geosciences (FID GEO) and hosts the GFZ Catalogue for the International Generic Sample Number IGSN.

HALO database

HALO-DB is the web platform of a data retrieval and long-term archive system. The system was established to hold and to manage a wide range of data based on observations of the HALO research aircraft and data which are related to HALO observations. HALO (High-Altitude and LOng-range aircraft) is the new German research aircraft (German Science Community (DFG)). The aircraft, a Gulfstream GV-550 Business-Jet, is strongly modified for the application as a research platform. HALO offers several advantages for scientific campaigns, such as its high range of more than 10000 km, a high maximum altitude of more than 15 km, as well as a relatively high payload.

Collaborative Research Centre Transregio 32 Database

In the framework of the Collaborative Research Centre/Transregio 32 ‘Patterns in Soil-Vegetation-Atmosphere Systems: Monitoring, Modelling, and Data Assimilation’ (CRC/TR32, www.tr32.de), funded by the German Research Foundation from 2007 to 2018, a RDM system was self-designed and implemented. The so-called CRC/TR32 project database (TR32DB, www.tr32db.de) is operating online since early 2008. The TR32DB handles all data including metadata, which are created by the involved project participants from several institutions (e.g. Universities of Cologne, Bonn, Aachen, and the Research Centre Jülich) and research fields (e.g. soil and plant sciences, hydrology, geography, geophysics, meteorology, remote sensing). The data is resulting from several field measurement campaigns, meteorological monitoring, remote sensing, laboratory studies and modelling approaches. Furthermore, outcomes of the scientists such as publications, conference contributions, PhD reports and corresponding images are collected in the TR32DB.

Forschergruppe (FOR) 5094: Dynamik des tiefen Untergrundes von Hochenergiestränden, Teilprojekt: Morphodynamik, Grundwasserströmung und -transport

Durch DynaDeep wird ein Verständnis der Funktionsweise und Relevanz des Land-Meer Übergangs im Untergrund von Hochenergiestränden gewonnen werden. Wir nehmen an, dass dieser einen hoch dynamischen Bioreaktor und einzigartiges mikrobiologisches Habitat darstellt und Netto-Stoffflüsse in Richtung Meer stark beeinflusst. Um dieses Ziel zu erreichen werden sechs Teilprojekte gemeinsam Felduntersuchungen und experimentelle Arbeiten durchführen und diese mit mathematischen Modellen integrativ kombinieren. P1 wird Grundwasserströmungs- und -transportprozesse als Funktion hydro- und morphodynamischer Randbedingungen untersuchen. Wir postulieren, dass die gegenwärtigen Konzepte zur Grundwasserströmung und Salzverteilung in subterranen Ästuaren unter Tideeinfluss für Hochenergiebedingungen nicht anwendbar sind. Stattdessen erwarten wir dynamische und variable Änderungen von Salinitäten, Fließrichtungen und Aufenthaltszeiten. P1 wird die Strandmorphologie mit Hilfe von Kameraaufnahmen, Laserscannern und Drohnen untersuchen und diese mit numerischen Modellen kombinieren, um typische Adaptionszeiten und -skalen der Strandmorphologie abzuleiten. Durch nicht-invasive geophysikalische Methoden werden die Salzverteilungsmuster im Untergrund zu verschiedenen Zeiten abgeleitet werden. Umwelttracer werden genutzt, um Aufenthaltszeiten im Untergrund zu bestimmen. Morphologische, hydro(geo)logische und geophysikalische Daten des STE Online Observatory dienen der Erstellung numerischer Modelle, die Grundwasserströmung und Salztransport abbilden. Die Kenntnis der Verteilung von Wasserkörpern und -grenzflächen, Fließgeschwindigkeiten, Aufenthaltszeiten und des Ausmaßes der Mischung im Untergrund bildet die Grundlage für die biogeochemischen Untersuchungen in den Teilprojekten P2-P6.

Processed seismic data of Cruise MSM14/2 2010

The initial study area of the cruise MSM14/2 GeoNORM (Geophysik im noerdlichen Roten Meer) was the northern Red Sea. However, because of not given research permissions from Egypt and Saudi Arabia, the study area had to be changed to the alternative study area Eratosthenes Seamount (ESM), south of Cyprus. The ESM is supposed to represent a continental fragment of the former African-Arabian Plate that is entering the subduction zone south of Cyprus i.e. the subduction turns into collision in the area of the ESM. This changed the entire tectonic setting in the Eastern Mediterranean. Therefore, the tectonic evolution of the area is rather complex with phases of extension, subduction, compression, salt tectonics and gravitational processes and not comprehensively understood. Because of the isolation of the ESM as a continental fragment this region is an ideal spot to investigate the transition from regular subduction to continental collision and its associated tectonic processes i.e. faults were activated or reactivated, transform motion has to be compensated, the overriding plate has been elevated. This impacts the ongoing geological and tectonic processes in this region but also influences the social and economic life in the Eastern Mediterranean as earthquakes and submarine landslides are possible geohazards and the entering of the ESM to the subduction trench alters the thermal history of the adjacent sedimentary basins significantly what should have an influence on the maturity processes within the source rock sediments and new faults open new migration paths for hydrocarbon fluids or gases.

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