Die Ausbreitung von Umweltsignalen in Sedimentleitungssystemen zur Zeit der Perm-Trias Grenze

• Antragsteller: Dr. Luca Caracciolo
• Fachliche Zuordnung: Geologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493914937

Das Projekt zielt darauf ab, einen neuen Satz von Analyse- und Modellierungsmethoden zu entwickeln, um die Kenntnisse über drei der schwierigsten Forschungsfragen in der Sedimentgeologie zu verbessern: (i) die Identifizierung von Umweltsignalen in der geologischen Vergangenheit, (ii) die Rekonstruktion der Evolution von vorzeitlichen Sedimentleitsystemen, (iii) die Auswirkungen von Klimaveränderungen über die Perm-Trias-Grenze hinweg auf die Sedimentproduktion und den Sedimenttransfer in den Ozean und deren Auswirkungen auf die Erholung von Leben nach dem verheerendsten Aussterbeereignis in der Geschichte unseres Planeten. Die Mehrheitsmeinung in der Literatur unterstützt ein allgemeines Modell, das auf eine zunehmende Trockenheit vom späten Perm bis zur frühen Trias hindeutet. Neuere Literatur weist jedoch auf einen zunehmenden Sedimenteintrag im Zusammenhang mit saisonalen feuchten Bedingungen und einem höheren Wasserabfluss hin, wodurch Ungewissheiten bei der Interpretation des Klimas und der Sedimentproduktion ungelöst bleibt. Um eine so große Herausforderung zu bewältigen, stützt sich das Projekt auf eine umfangreiche Zusammenstellung von Analysewerkzeugen, sowie paläoklimatischen und paläotektonischen Modellen, die auf geologische Abschnitte in Südrussland und China angewendet werden sollen. Dort bilden hochpräzise TIMS-Datierungen von Vulkanschichten die Grundlage, um Umweltvariationen in der Vergangenheit belegen zu können. Die Integration paläoklimatischer und paläotektonischer Modelle mit quantitativer Provenienzanalyse, Ne-kosmogenen Nukliden, Niedrig-T-Thermochronologie und radiogenen Isotopen-Tracern 143Nd / 144Nd (ausgedrückt als εNd) und 87Sr / 86Sr in Tonsteinen bildet die Grundlage, um Provenienzvariationen, Denudationsraten und Sedimentfluss mit dem Klimawandel und der tektonischen Aktivität zu verknüpfen. Der Nachweis und insbesondere die Quantifizierung einer Zunahme des Sedimentflusses sind von größter Wichtigkeit. Zum einen, da die PTB eines der kritischsten Zeitintervalle der Erdgeschichte ist und das Zusammenspiel von Tektonik, Klima und Veränderungen des Sedimentflusses derzeit kaum verstanden ist. Zweitens könnte eine verstärkte Silikat-Verwitterung effektiv zur Bindung von atmosphärischem CO2 beigetragen haben, welches durch den Vulkanismus der Sibirischen Flutbasalte emittiert wurde, anstatt dass durch keine wesentlichen Veränderungen der Verwitterungsraten und umfangreicher vulkanischer Entgasung die Klimaregulierung durch Silikat-Verwitterung fehlgeschlagen sein könnte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Brasilien, China, Großbritannien, Irland, Polen, Russische Föderation
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. David Chew; Daoliang Chu, Ph.D.; Professor Dr. Arkadiusz Derkowski; Dr. Andy Quallington; Professor Vladimir Silantiev, Ph.D., bis 3/2022; Dr. Cleber Soares