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Mehr als verschüttete Täler: Dienen Tunneltäler als bevorzugte Fließwege für frisches Grundwasser in der Nordsee?

Die stetig wachsende Bevölkerung führt zu einem steigenden Bedarf an Frischwasser und die Entnahme von Grundwasser ist eine der wichtigsten Quellen diesen Bedarf zu decken. Engpässe in der Frischwasserversorgung haben die Suche Nachweis von frischem Grundwasser unter dem heutigen Meeresboden angetrieben. Die Rolle glazialer Strukturen, welche während der Vergletscherungen entstanden sind, ist jedoch im Hinblick auf das Vorkommen frischen Grundwassers noch wenig bekannt. Insbesondere sogenannte Tunneltäler (TT), welche sich unter den Eisschilden bildeten, könnten von besonderer Relevanz sein. Ihre Ausmaße (bis zu 5 km breit, 400 m tief, 100te km lang) spiegeln die gewaltigen Schmelzwassermengen wider, die den Untergrund unter den Eisschilden durchspülten. Ihre Entstehung und Füllung resultierte in stark durchlässigen Sanden und Kiesen im unteren Teil und feinkörnigen Ablagerungen im oberen Teil dieser Strukturen. Diese Konfiguration begünstigt eine Rolle als bevorzugte Fließwege für offshore Grundwasser. Zur Untersuchung des Potenzials von TT als bevorzugte Fließwege für offshore frisches Grundwasser (OFG), verfolgt dieses Projekt folgende Ziele: (O1) Durch die Kombination von elektromagnetischen und seismischen Daten wollen wir ein strukturgebundenes Widerstandsmodell für mehrere TT erstellen; (O2) Wir wollen die Salzgehaltswerte für verschiedene Architekturen und Tiefen von TT abschätzen; (O3) Aufbauend auf den ersten beiden Zielen wollen wir die Ergebnisse für das gesamte Arbeitsgebiet in ein detailliertes lithologisches 3D-Modell extrapolieren. Die sich daraus ergebende Salzgehaltsverteilung im Untergrund wird dazu beitragen, die Ober- und Untergrenzen des Volumens frischen Grundwassers abzugrenzen und die Grundlage für ein detailliertes Grundwassermodell schaffen. Folgende Schritte sind dazu nötig: (S1) Kartierung und Charakterisierung der räumlichen Heterogenität von TT anhand vorhandener seismischer Daten; (S2) Erstellung eines lithologischen Modells für den Untergrund zwischen Amrum und Helgoland von 0 bis 400 m Tiefe; (S3) Identifizierung vielversprechender Standorte und Durchführung von CSEM-Messungen (Controlled Source Electromagnetic) zur Untersuchung der Verteilung des elektrischen Widerstands im Untergrund (TT); (S4) Kombination von Widerstandsmessungen mit Mehrkanal-Seismikdaten (MCS) zur Ableitung des Salzgehalts der Porenflüssigkeit; (S5) Extrapolation der Ergebnisse für das gesamte lithologische Modell. Tunneltäler existieren in ehemals vergletscherten Regionen weltweit. Gelingt uns der Nachweis von OFG in Tunneltälern, hätte dies erhebliche Implikationen für bisher unbekannte Süßwasserverteilungen und hydrologische Systeme. Die uns zur Verfügung stehenden Daten bieten eine einzigartige Möglichkeit zur Integration von CSEM- und seismischen Messungen bei begrenztem Aufwand. Die Ergebnisse des Projekts werden einen neuen Blick auf offshore Gletscherlandschaften und ihre Rolle im pleistozänen Wasserkreislauf erlauben.

PANGAEA

PANGAEA - Data Publisher for Earth & Environmental Sciences has an almost 30-year history as an open-access library for archiving, publishing, and disseminating georeferenced data from the Earth, environmental, and biodiversity sciences. Originally evolving from a database for sediment cores, it is operated as a joint facility of the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) and the Center for Marine Environmental Sciences (MARUM) at the University of Bremen. The the commitment of the hosting institutions ensures FAIRness of published data. Furthermore, PANGAEA guarantees TRUSTed long-term availability (greater than 10 years) of its content. PANGAEA holds a mandate from the World Meteorological Organization (WMO) and is accredited as a World Radiation Monitoring Center (WRMC). It was further accredited as a World Data Center by the International Council for Science (ICS) in 2001 and has been certified with the Core Trust Seal since 2019. The cooperation between PANGAEA and the publishing industry along with the correspondent technical implementation enables the cross-referencing of scientific publications and datasets archived as supplements to these publications. PANGAEA is the recommended data repository of numerous international scientific journals.

INSPIRE: Airborne geophysical surveys for mapping the shallow subsurface in Germany (D-AERO)

Since the eighties BGR carries out helicopter borne measurements in Germany as well as in neighbouring and distant countries. In particular a series of continuous areas on the German North Sea coast are flown during the last years within the context of the D-AERO project. The helicopter of type Sikorsky S-76B is operated for the airborne geophysical survey of the earth's subsurface. Usually airborne electromagnetic, magnetic and radiometric measurements are carried out. The 13 GML files for each airborne geophysical survey area together with a Readme.txt file are provided in ZIP format (D-AERO-INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML files content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements of data specification Geology (D2.8.II.4_v3.0), Sub-theme Geophysics.

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. (...)

Infrasound array signal processing results of far-field stations for the Falcon 9 rocket stage re-entry over central Europe on 19 February 2025

Supplementary information to the manuscript “Seismoacoustic analysis of a Falcon 9 rocket stage re-entry over central Europe on 19 February 2025” by Hupe et al. (2026). Results of the Progressive Multi-Channel Correlation (PMCC) processing for far-field infrasound stations, displayed in Figure 7 of the manuscript (IS26 in Germany, NRSI in Norway, HFSI in Sweden). The netcdf files contain the following detection parameters of single arrivals: Time, duration, back-azimuth, apparent velocity, frequency, family identifier. Data format: One .nc file for each station.

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.

INSPIRE: Marine seismic survey profiles for the German EEZ (MSSP-EEZ) (WMS)

The WMS MSSP-EEZ (INSPIRE) represents marine seismic survey profiles for the German EEZ. During the period from 1996 to 2007 five cruises operated by BGR acquired seismic lines from the German EEZ. The aim of these cruises was a detailed survey of the geological structure of the seabed from the North Sea and Baltic Sea. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0, subtopic Geophysics) the content of the information with respect to the seismic profiles is INSPIRE-compliant. The WMS MSSP-EEZ (INSPIRE) contains for each cruise one layer, e.g. GE.seismicLine.pq2. The expeditions are displayed correspondingly to the INSPIRE portrayal rules. Via the getFeatureInfo request the user obtains the content of the INSPIRE attributes platformType und profileType. Additionally, the WMS contains a campaign layer (GE.2DSeismicSurvey) with the INSPIRE attributes campaignType and surveyType.

OBS stations of the GEOSTOR project in the German Bight and in the German Baltic Sea (WMS)

The dataset includes the locations of OBS stations (Ocean Bottom Seismometers) operated in the German Bight during cruise MSM100 with R.V. Maria S. Merian. The time interval from 13.05.2021 to 15.05.2021 has been analysed in a phase without airgun operation for passive recording with 4.5 Hz geophones. Furthermore, the dataset contains locations of 3 broadband OBS systems which were operated during an experiment at the Darss ramp in the German Baltic Sea. The records were analysed in the time interval 23.01.2018 to 01.04.2018.

Very low frequency data products of the International Monitoring System’s infrasound stations

This dataset consists of data products derived from broadband signal detection lists that have been processed for the certified infrasound stations of the International Monitoring System. More specifically, this dataset, called the ‘maw’ product, covers a very low frequency range of infrasound (0.02-0.07 Hz). The temporal resolution (time step and window length) is 30 min. For processing the infrasound data, the Progressive Multi-Channel Correlation (PMCC) array processing algorithm with a one-third octave frequency band configuration between 0.01 and 4 Hz has been used. The detected signals from the most dominant directions in terms of number of arrivals within a time window and the product-specific frequency range are summarized at predefined time steps. Along with several detection parameters such as the back azimuth, apparent velocity, or mean frequency, additional quantities for assessing the relative quality of the detection parameters are provided. The dataset is available as a compressed .zip file containing the yearly data products (.nc files, NetCDF format) of all certified stations (since 2003). Further information on the processing and details about the open-access data products can be found in: Hupe et al. (2022), IMS infrasound data products for atmospheric studies and civilian applications, Earth System Science Data, doi:10.5194/essd-14-4201-2022.

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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