Autonomes System für Meeresbodengeodäsie

• Fachliche Zuordnung: Geophysik und Geodäsie
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505287286

Über 70 % der Erdoberfläche und 90 % der Plattengrenzen liegen unter Wasser und sind mit den üblichen geodätischen Beobachtungsmethoden nicht zugänglich. Subduktionszonen erzeugen Erdbeben und Tsunamis, die zu den zerstörerischsten Naturgefahren gehören. Mittelozeanische Rücken stellen das größte vulkanische System der Erde dar, und Inselvulkane im Ozean bergen zahlreiche Gefahren sowie Möglichkeiten zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen magmatischen und tektonischen Prozessen. Für jede Struktur gibt es einige wissenschaftliche Schlüsselfragen. Für Subduktionszonen: Wie werden die Spannungen innerhalb der Strukturen übertragen? Welche Rolle spielen das langanhaltenden Verschiebungen, Erdbeben und langsame Gleitvorgänge? Für mittelozeanische Rücken und die sie verbindenden Transformverwerfungen: Wie episodisch ist die Ausbreitung des Meeresbodens? Wie erfolgt die Aufteilung zwischen den Verwerfungen, die das axiale Tal begrenzen, und der elastischen Dehnung in der jungen und dünnen ozeanischen Kruste? Welche Beziehungen bestehen zwischen Erdbeben, aseismischen Gleitvorgängen und hydrothermalem Fluss oder nahe gelegener magmatischer Aktivität? Für ozeanische Inselvulkane: Welches sind die Beziehungen zwischen tektonischen und magmatischen Prozessen? Inwieweit steuern tiefe magmatische Prozesse den Beginn und das Ende von Eruptionen? Reine Landbeobachtungssysteme leiden unter grundlegenden geometrischen Beschränkungen für die Beobachtung von Prozessen unter dem Ozean. Ohne Beobachtungen des Meeresbodens wird es immer eine erhebliche Unsicherheit bei der Modellierung und Interpretation der Prozesse geben, die in diesen Strukturen ablaufen. Um diese wissenschaftlichen Fragen zu beantworten, müssen wir kostengünstige geodätische Beobachtungen der 3D Bewegungen des Meeresbodens durchführen.Mit zwei Projekten beginnen wir unsere Bemühungen, dieser allgemeinen Fragen zu beantworten. Der Vulkan Kilauea erlebt Inflation, Deflation und Intrusionen, und sein Dekollement weist langanhaltenden Verschiebungen, langsames Gleiten und schwere Erdbeben auf, die tödliche Tsunamis verursacht haben. Ein Netzwerk von GNSS-A- und Drucksensoren an seiner Unterwasserflanke soll die folgenden wissenschaftlichen Ziele erfüllen: 1) Wo auf dem Dekollement kommt es zu Gleiten in Verbindung mit Erdbeben, langanhaltenden Verschiebungen, und langsamen Gleitvorgängen? 2) Wie übertragen diese Prozesse Spannungen innerhalb des Verwerfungssystems? 3) Wie reagieren diese Prozesse auf vulkanische Ereignisse bzw. wie beeinflussen sie diese? Unser zweites Projekt wird die Dynamik der Ausbreitung des Meeresbodens an zwei Rücken-Transformabschnitten des Südostindischen Rückens untersuchen. Durch die Integration von Messungen der langanhaltenden Verschiebungen und Dehnungen sowie der spröden und akkumulierten Verformung durch Mikroseismizität und Veränderungen der Oberflächenmorphologie werden wir die wichtigsten wissenschaftlichen Fragen für mittelozeanische Rücken beantworten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Autonomes System für Meeresbodengeodäsie
• Gerätegruppe: 0690 Sonstige geodätische und topographische Geräte
• Antragstellende Institution: Universität Stuttgart
• Leiter: Professor Dr. James Foster