Der verborgene Untergrund der West Antarktis – tektonomorphe Entwicklung entlang des Bellingshausen Meers.

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Frank Lisker; Professorin Dr. Cornelia Spiegel
• Fachliche Zuordnung: Geologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 510079091

Der Bellingshausen Sektor umfasst einen großen Teil des westantarktischen Eisschildes und beherbergt mehrere tiefe Tröge, die als Arme des westantarktischen Riftsystems, eines der größten kontinentalen Grabenstrukturen der Erde, interpretiert werden. Mit Ausnahme weniger Nunataks sind diese Riftarme komplett eisbedeckt, was direkte geologische Untersuchungen erschwert. Die Tröge verbinden den Südpazifik mit dem Inneren der Antarktis und bieten Wege für warmes ozeanisches Tiefenwasser, was basales Schmelzen des darüber liegenden Eisschildes bewirkt. Mit dem Schiff Eisbrecher Polarstern haben wir die Möglichkeit, diesen abgelegenen Teil der Antarktis zu untersuchen. Neben der Beprobung der Nunataks werden wir Material aus dem unter dem Eis verborgenen Gebiet gewinnen, indem wir klastische Sedimente aus den ins Bellingshausen-Meer mündenden Gletscherauslässen beproben. Die Proben werden anhand der U/Pb-, Spaltspur- und (U-Th)/He-Analytik untersucht. Zur effizienten Einbeziehung der (U-Th)/He-Analyse detritischer Minerale werden wir die neue Technik der Laser-Ablations-(U-Th)/He-Datierung anwenden. Zwei Hauptthemen werden behandelt: (i) Zeitpunkt der Aktivität, Modus (kontinuierlich vs. Episodisch) und kinematische Beziehungen der verschiedenen Rift-Arme. Die Ergebnisse werden zum Verständnis dieses wenig erforschten Riftsystems beitragen und zeigen, wann die heutige Konfiguration entstanden sein könnte, bei der der ozeanische Bereich über die Rifttröge mit dem Kontinent-Inneren verbunden ist. Dies wiederum gibt Aufschluss über die Paläo-Stabilität des westantarktischen Eisschildes. (ii) Tektonomorphe Entwicklung des Bellingshausen-Sektors. Plattentektonische Studien zeigen, dass sich die tektonische Geschichte entlang des Bellingshausen Meeres stark von der des angrenzenden Amundsen-Sektors unterscheidet. Letzteres befindet sich seit ~100 Ma an einem passiven Rand, während der Bellingshausen Sektor bis zum Eozän Teil eines aktiven Kontinentalrandes war. Dieser unterschiedliche tektonische Rahmen ist in den derzeitigen paläotopographischen Modellen nur unzureichend berücksichtigt. Die topographische Entwicklung der Antarktis ist von großer Bedeutung, da das Vorhandensein von Topographie eine Grundvoraussetzung darstellt, um eine Vergletscherung der Westantarktis unter dem wärmeren Klima der Vergangenheit zu ermöglichen. Unsere neuen Daten werden mit publizierten Thermochronologie-Daten aus Westantarktis und Transantarktischem Gebirge kompiliert, z. T. neu modelliert, um intern konsistente Exhumierungsmuster zu erhalten, und mit seismischen und sedimentologischen Offshore-Daten kombiniert. Daraus werden wir Karten erstellen, um für verschiedene Zeitscheiben Abtragungs- und Sedimentationsraten im on- und offshore Bereich darstellen zu können, und um eine umfassende Datenbasis für das Verständnis von source-sink-Beziehungen, Entwässerungsmustern und für verbesserte paläotopografischen Modelle zu liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen