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Eine tiefe Schlucht durch nur drei Sturzfluten

11.02.2015

Die imposante, 28 Kilometer lange und bis zu 100 Meter tiefe Jökulsárgljúfur-Schlucht in Island wurde durch nur drei einzelne, katastrophale Flutereignisse in den letzten 10.000 Jahren geschaffen.

Zwischen den drei Ereignissen vor 9000, 5000 und 2000 Jahren hingegen wurde nur wenig Gestein in diesem Canyon abgetragen. Wissenschaftler der Universität Edinburgh und des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ stellten dies mithilfe von kosmogenen Nukliden fest.


Edelgaslabor des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ. Links die Gasreinigungsanlage, in der chemisch aktive Gase aus dem Probengas entfernt werden. Mitte: Adsorptionskryostat, in dem die verschiedenen Edelgase voneinander getrennt werden; rechts das Massenspektrometer VG5400, das zur Bestimmung der Konzentration und Isotopenzusammensetzung der verschiedenen Edelgase dient. (Foto: S. Niedermann, GFZ)

Die Geoforscher untersuchten dazu Basaltproben von drei verschiedenen Terrassenebenen über dem in den Canyon eingeschnittenen Fluss Jökulsá á Fjöllum auf ihren Gehalt am kosmogenen Heliumisotop 3He. Die Bestimmung der kosmogenen 3He-Konzentration, auf der die Datierung der Flutereignisse basiert, fand im Edelgaslabor des GeoForschungs¬Zentrums statt.

„Dieses Edelgasisotop 3He wird durch die Einwirkung der kosmischen Strahlung auf Gesteine der Erdoberfläche produziert,“ erläutert GFZ-Geochemiker Dr. Samuel Niedermann. „Die 3He-Konzentration in einem Gesteinsstück dient daher als Maß dafür, seit wann sich diese Gesteine direkt auf der Oberfläche befanden.“

Die Proben aus dem Jökulsárgljúfur-Canyon reihten sich alle in drei Altersgruppen von ca. 9000, 5000 und 2000 Jahren ein. Offenbar wurden die beprobten Oberflächen also während dieser drei zeitlich eng begrenzten Perioden freigelegt, während in den Zwischenzeiten und auch in den letzten 2000 Jahren keine wesentlichen Veränderungen geschahen.

Die Abtragung von vielen Metern bis mehreren Zehner Metern Basaltgestein in sehr kurzer Zeit ist nur durch katastrophale Flutereignisse möglich, die im vulkanisch aktiven Gebiet Islands vermutlich durch Vulkanausbrüche und das damit zusammenhängende plötzliche Auftauen von riesigen Mengen Gletschereis verursacht worden sind.

Edwin R. C. Baynes, Mikaël Attal, Samuel Niedermann, Linda A. Kirstein, Andrew J. Dugmore, and Mark Naylor: “Erosion during extreme flood events dominates Holocene canyon evolution in northeast Iceland”, PNAS Early Online Edition, 09.02.2015, doi: 10.1073/pnas.1415443112, Proceedings of the National Academy of Science PNAS

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

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