Trans-Europäische Aschewolken der größten explosiven Vulkanausbrüche: Ein Tephren-Archiv aus der Ost-Europäischen Ebene

• Antragsteller: Dr. Carl-Dieter Garbe-Schönberg
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429662378

Um zukünftige große Vulkanausbrüche vorhersagen zu können, ist es wichtig zu verstehen, wie sich Größe und Häufigkeit ähnlicher Ereignisse in der Vergangenheit verteilen. Gerade die Größe früherer explosiver Eruptionen ist aber oft sehr unzureichend beschrieben, weil die Mehrzahl der Abschätzungen nur auf proximalen Ablagerungen beruht und die oft sehr voluminösen distalen Aschedecken nicht berücksichtigt. Viele Aschewolken wurden durch die vorherrschenden Westwinde bis in die Osteuropäische Tiefebene verdriftet, wodurch Tephra-Ablagerungen dort sehr häufig sind, auch kommen sie oft gemeinsam mit archäologischen Fundschichten vor. Trotz der herausragenden Bedeutung dieser Tephren für Paläo-Vulkanologie, Paläoklima- und archäologische Forschung wurden sie bisher nie mit modernen analytischen Methoden untersucht. Nur an einer Fundstelle, dem Cluster von paläolithischen Funden bei Kostenki-Borschevo (Mittlerer Don, Russland) wurden sie geochemisch charakterisiert und der berühmten Kampanischen Ignimbrit Super-Eruption vor ~40 ka zugeordnet. Mindestens hundert weitere Tephren-Fundstellen in der russischen Steppe zwischen Penza und Tambov im Norden bis zum Kaukasus im Süden sind bisher nicht beschrieben und datiert. All diese Tephren stammen wahrscheinlich aus Eruptionen von Vulkanen im Mittelmeerraum, in den Karpaten, im Gebiet von Türkei und Nord-Iran und im Kaukasus und können wichtige Erkenntnisse über bisher unbekannte Eruptionen liefern, deren Größe und die Zusammensetzung des Magmas, aus dem die Aschen gebildet wurden. Ein exakt bestimmtes Alter und der geochemische Fingerabdruck von Tephra-Lagen sind zudem hervorragend dazu geeignet, um verstreute Paläo-Umwelt- und archäologische Archive miteinander zu korrelieren und zeitlich einzuordnen. Wir schlagen hier eine koordinierte regionale Untersuchung von makroskopisch sichtbaren Tephra-Lagen in Süd-Russland vor, die Feldarbeiten zur Beprobung von Tephren und Sedimenten und die Charakterisierung von paläogeographischen und Paläo-Umwelt-Bedingungen bei der Ablagerung der Aschen umfasst. Hinzu kommen geochemische Analysen (EPMA, LA-ICP-MS, TIMS) und Datierungen (Ar-Ar, U/Pb, (U-Th)/He) der Tephren. Das Projekt-Team setzt sich aus Vulkanologen* und Geochemikern* aus Russland und Deutschland zusammen, die große Erfahrung mit kooperativen Tephra-Studien haben. Hinzu kommen junge russische Paläogeographen* und Geomorphologen* mit detaillierten Kenntnissen aus der regionalen Paläoumweltforschung in Süd-Russland. Dieses gemeinsame Forschungsprojekt wird uns in die Lage versetzen, erstmals 1) eine voraussichtlich sehr umfassende Tephren-Abfolge in Süd-Russland zu beschreiben, 2) die Verbreitung von Tephren aus verschiedenen Vulkanen abzubilden, und 3) Alter und Größenordnung der Eruptionen abzuschätzen. Die Daten werden in das Europäische Tephren-Netzwerk integriert und ermöglichen die Integration des russischen Paläo-Umwelt-Datenbestandes in einen gesamt-europäischen Zusammenhang.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research
• Mitverantwortlich: Dr. Maxim Portnyagin
• Kooperationspartnerin: Dr. Vera Ponomareva