Die chemische und thermische Evolution des oberen Erdmantels; Auswirkungen auf das Erdklima, die Biosphäre and die Konvektion des Erdmantels

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Marcel Regelous
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 141928429

Mit Hilfe der chemischen Zusammensetzung mittelozeanischer Rückenbasalte (MORB) kann die Temperatur des oberen Erdmantels berechnet werden. Verwendet man dazu Laven mit zunehmendem Alter (sprich größerer Entfernung zur Spreizungsachse), so ist es möglich Rückschlüsse auf die Temperaturentwicklung des Mantels seit dem Mesozoikum zu ziehen. Da Temperatur, Aufschmelzgrad und Dicke der entstehenden Kruste direkt miteinander korellieren, sind somit auch Veränderungen in der Mächtigkeit der ozeanischen Kruste rekonstruierbar. Bereits existierende geochemische Daten deuten an, dass der Erdmantel in der Zeit vor 80 Ma im Vergleich zu heute ca. 60°C heisser war. Schwankungen in der Manteltemperatur dieser Größenordnung wirken sich auch auf das globale Klima und damit die Biosphäre aus. Eine erhöhte Manteltemperatur würde eine höhere Produktionsrate an ozeanischer Kruste zur Folge haben und könnte so einer der wesentlichen Faktoren sein, die zu Treibhausklima und dem Meerespiegelhöchststand der Kreidezeit beigetragen haben. Bisher stammen die meisten Daten alter Ozeankruste von Gesamtgesteinsanalysen an teils stark alterierten, phänokristallreichen Basalten. Im Gegensatz dazu werden wir die MORB Chemie anhand basaltischer Gläser und mikroanalytischer Techniken bestimmen. So können wir Alterationseffekte ausschließen und die chemische Entwicklung der letzten 170 Mio. J. in allen großen Ozeanbecken analysieren. Geeignete Proben für dieses Projekt gibt es von den zahlreichen DSDP/ODP Bohrungen aus Pazifik, Atlantik und dem Indischen Ozean. Anhand den gewonnenen Ergebnissen werden wir Veränderungen in der Mantelkonvektion, Auswirkungen auf den Meeresspiegel und die Chemie des Meereswassers und somit Klimaschwankungen in der Zeitskala von 1-10 Mio. J. rekonstruieren.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)
• Beteiligte Person: Professor Dr. Karsten Matthias Haase