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Wie Klima und Sedimenteinträge in der Tiefsee zusammenhängen – Neue Ergebnisse von Geowissenschaftlern der Uni Potsdam

Wie kontinentale Erosionsprodukte von küstennahen Flussmündungen in die Tiefsee transportiert werden, beschäftigt ein Wissenschaftlerteam, zu dem Dr. Anne Bernhardt und Prof. Dr. Manfred Strecker von der Universität Potsdam gehören. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Forscher jetzt im renommierten Wissenschaftsmagazin Geology.

Tiefe Ozeanbecken fungieren als Speicher für Erosionsprodukte der Kontinente. In ihnen können Sedimente und damit zusammenhängendes organisches Material sowie Schadstoffe und Nährstoffe über lange Zeitskalen gelagert werden. Kohlenstoff aus organischem Material wird beispielsweise dem Kohlenstoffkreislauf entzogen und kann nicht als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangen. Wissenschaftlich interessant ist, unter welchen Umständen diese Erosionsprodukte in die Tiefsee exportiert werden.
Über erdgeschichtliche Zeitskalen gesehen, ist der Export von Sedimentmaterial in den tiefen Ozean am effektivsten, wenn der Meeresspiegelstand tief ist und die kontinentalen Festlandsockel (Schelf) nicht von Wasser bedeckt sind. Das war während vergangener Eiszeiten der Fall, als große Wassermengen in Eiskappen gespeichert wurden. Flüsse können sich dann in die freiliegenden, flachen Hänge des Schelfs einschneiden und ihre Sedimentfracht auf die steilen Hänge des ozeanischen Kontinentalrandes schütten. Von hier kann der weitere Transport in die Tiefsee erfolgen.
Um diese Zusammenhänge wissenschaftlich zu testen, untersuchten die Wissenschaftler Sedimentkerne vom Meeresboden des Pazifiks entlang des chilenischen Kontinentalrandes. An der Küste Chiles sind sehr unterschiedliche Niederschlagsmengen zu verzeichnen. Der Norden Chiles ist sehr trocken, der Süden dagegen sehr feucht. Gleichzeitig bedingt die plattentektonische Situation, dass das kontinentale Schelf im Norden sehr schmal, im Süden dagegen breit ist. Starke Meeresströmungen sind hier in einer Tiefe von 200 bis 300 Metern aktiv.
Die Geowissenschaftler liefern Hinweise dafür, dass die Kombination aus einem sehr feuchten Klima mit hohem Sedimenteintrag aus den Flüssen mit einem breiten Schelf, auf das eine starke Strömung Sediment verfrachtet, zu erhöhten Sedimentationsraten im Tiefseebecken des Pazifiks führen kann. Im Gegensatz dazu bedingen die ungünstigen klimatischen Faktoren im Norden Chiles, wo Trockenheit einen niedrigen Sedimenteintrag bedingt, geringe Sedimentation in der Tiefsee. Dies ist der Fall, obwohl das Schelf sehr schmal ist und der geomorphologischen Situation der meisten Kontinentalränder während eines sehr niedrigen Meeresspiegels entspricht. Die Studie verdeutlicht, dass auch heute während eines hohen Meeresspiegels große Mengen an Sedimenten in die Tiefsee transportiert und dort gespeichert werden können.

Kontakt: Dr. Anne Bernhardt, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften
Telefon: 0331 977-5847
E-Mail: anne.bernhardtgeo.uni-potsdamde

Originalveröffentlichung:
Bernhardt, A., Hebbeln, D., Regenberg, M., Lückge, A., Strecker, M.R., 2016. Shelfal sediment transport by an undercurrent forces turbidity current activity during high sea level, Chile continental margin. Geology 44, 295–298. doi:10.1130/G37594.1

Medieninformation 01-04-2016 / Nr. 037
Dr. Barbara Eckardt

Universität Potsdam
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Online gestellt: Klara Wittich
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