Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie steuern Hangrutschungen die Gesteinsverwitterung?

01.12.2015

Chemische Verwitterung in Gebirgen hängt von Erosion ab.

Chemische Gesteinsverwitterung ist über geologische Zeitskalen eine wichtige Steuergröße für die Stabilität des Klimas. Die Verwitterung wiederum hängt stark von den mechanischen Erosionsprozessen in ihrem Einzugsgebiet ab.


„Wasserabfluss aus der Ablagerung einer Hangrutschung, Gaunt Creek, westl. Südalpen, Neuseeland“ (Foto: N. Hovius, GFZ)

Sehr hohe Erosionsraten in aktiven Gebirgsketten führen aber dazu, dass aufgrund der Menge an erodierten Gesteinen und Sedimenten die Verwitterung mit der Erosion nicht Schritt halten kann. Dieser scheinbar einfache Kausalzusammenhang wird nun von einem deutsch-französischen Team von Geowissenschaftlern in Frage gestellt.

In den Südalpen Neuseelands stellten sie fest, dass Hangrutschungen trotz der vergleichsweise kleinen Fläche, die von ihnen betroffen ist, die Verwitterung des von ihnen erodierten Gesteins enorm beschleunigen (aktuelle online-Ausgabe Nature Geoscience, 30.11.2015)

Die Wissenschaftler untersuchten den Zusammenhang zwischen Hangrutschungen und Verwitterung mit geochemischen Verfahren. Dazu nahmen sie Proben von Wasser aus dem Untersuchungsgebiet. Verschiedene Abflüsse wurden miteinander verglichen: Sickerwasser am Fuß der Geröllkegel, Bäche mit kleinem Einzugsgebiet und Flüsse mit großem Einzugsgebiet.

Das Untersuchungsgebiet in Neuseeland ist durch starke Niederschläge und durch Erdbeben geprägt, beides Prozesse, die Hangrutschungen verursachen. Die Geoforscher stellten einen engen Zusammenhang zwischen der Wasserchemie und dem Auftreten von Bergstürzen fest.

Als Indikator diente das Elementverhältnis von Natrium zu Kalzium in den Wasserproben, das eine eindeutige Unterscheidung des Oberflächenwasser von Grundwasser oder hydrothermalen Quellen erlaubt.

„Über die ganze Skala, von einzelnen Berghängen bis hin zum vollständigen Gebirgszug, spiegelt sich die Verwitterung des Gebirges in einem typischen Muster in der chemisch gelösten Fracht des Wassers wider,“ erklärt Robert Emberson vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ. Diese typischen Muster stehen mit den Gebieten, in denen Bergstürze aufgetreten sind, eng in Verbindung.

„In Gebieten, wo Bergstürze bereits vor längerer Zeit auftraten, kann noch über den Zeitraum von Dekaden anhand der heutigen Wasserchemie auf eine erhöhte chemische Verwitterung genau in diesem Gebiet rückgeschlossen werden“, so GFZ-Forscher Emberson.

Denn obwohl Hangrutschungen und die damit verbundene mechanische Erosion des Gesteins jeweils nur jeweils kleine Teile der Landschaft betreffen, führen sie zu einer gewaltigen Vergrößerung an frischen Gesteinsoberflächen: jeder kleine Gesteinsbrocken der Hangrutsch-Ablagerung bietet eine Oberfläche, an der das durch die vielen kleinen Lücken sickernde Wasser chemische Prozesse in Gang setzen kann.

Weil das Wasser nicht mehr rasch an der Oberfläche abläuft, sondern langsam durch das Geröll sickert, entstehen so beste Vorraussetzungen für die chemische Verwitterung des Gesteins. Mit anderen Worten: das chemische Verwittern wird in tektonisch aktiven Gebirgszügen durch Hangrutschungen gesteuert. Die möglich Auswirkung dieses Effektes auf das globale Klima muss noch weiter untersucht werden.

Robert Emberson, Niels Hovius, Albert Galy and Odin Marc: “Chemical weathering in active mountain belts controlled by stochastic bedrock landsliding”, Nature Geoscience, advance online publication, 30.11.2015, Doi: 10.1038/NEO2600

Dipl.Met. Franz Ossing | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Einfluss der Sonne auf den Klimawandel erstmals beziffert
27.03.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE