Quantitative morphologische Analyse von Pockmarks am Barkley Canyon (NE Pazifik): räumliche und zeitliche Entwicklung und Entstehungsmechanismen

• Antragsteller: Dr. Jacob Geersen
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448793099

Pockmarks sind kraterartige Vertiefungen in marinen oder limnischen Sedimenten. Sie werden häufig als Indiz für Methanaustritte am Meeresboden interpretiert. Alternativ können sie auch durch Frischwasseraustritte, Entwässerung von kompaktierten Sedimenten, oder Strömungsfokussierung um natürliche oder anthropogene Objekte am Meeresboden entstehen. Sie können daher von Relevanz für den globalen Kohlenstoffkreislauf, jeglicher Form von offshore Infrastruktur am Meeresboden, benthisches Leben und submarine Hangstabilität sein. Pockmarks und die mit ihnen verbundene Gasblasen im Wasser können mit modernen schiffsbasierten Fächerecholoten kartiert werden. Um jedoch ihre Relevanz für geologische und hydrodynamische Prozesse in den Ozeanen zu verstehen, sind weiterreichende multidisziplinäre Datensätze notwendig, die die zeitlichen und räumlichen Variationen in der Entstehung und Fluidaustrittsaktivität von Pockmarks auflösen. Aufgrund der Installation eines großen verkabelten Unterwasserobservatoriums im Gebiet des Barkley Canyon (Kanada) steht hier eine Fülle von multidisziplinären Daten mit unterschiedlichen Auflösungen zur Verfügung. Die Daten decken ein riesiges Pockmarkfeld ab, welches erst kürzlich entdeckt wurde. Die verfügbaren Daten umfassen wiederholte bathymetrische Vermessungen mit Fächerecholotsonaren, Videomaterial vom Meeresboden, seismische und EK60-Echolotprofile, gebaggerte Gesteinsblöcke aus den Pockmarks, sowie Fächerecholotdaten aus der Wassersäule. Viele der Datensätze wurden über die letzten 10 Jahren während wiederholter Messkampagnen gesammelt und decken somit zeitliche Variationen über eine Dekade ab. Ich werde diese Daten nutzen, um zum ersten Mal genau zu untersuchen, wie sich Verteilung, Morphologie und Fluidaustrittaktivität der Pockmarks über einen Zeitraum von zehn Jahren innerhalb eines Pockmarkfeldes entwickelt haben. Aus den Ergebnissen wird ein umfassendes Modell formuliert, das die Barkley Canyon-Pockmarks in den regionalen geologischen und hydrodynamischen Kontext einfügt und dazu beiträgt, die Prozesse, die die Entstehung und Aktivität von Pockmarks weltweit steuern, besser zu verstehen.Pockmarks treten oft in Feldern von hundert bis tausenden auf. Dies stellt eine große Herausforderung für die manuelle Analyse dar, bedeutet aber gleichzeitig auch die Möglichkeit für robuste statistische Auswertungen. Die Analyse der Pockmarks im Gebiet des Barkley Canyon wird durch die Weiterentwicklung automatisierter Workflows unterstützt, mit denen eine große Anzahl morphologischer Strukturen in digitalen Höhenmodellen abgebildet und charakterisiert werden können. Alle morphologischen Workflows für die automatisierte Kartierung und Beschreibung einer großen Anzahl konzentrischer Features in digitalen Höhenmodellen, welche in diesem Projekt entwickelt werden, werden öffentlich verfügbar gemacht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen