Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Enorme Zeitspanne zwischen Gebirgshebung und Erosion

19.07.2016

Ein einzigartiger Nachweis von Erosionsraten über eine Zeitspanne von acht Millionen Jahren zeigt, dass zwischen der tektonischen Hebung und der Abtragung von Gebirgen sehr lange Zeit vergehen kann. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung eines internationalen Teams von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in den argentinischen Anden. Der Studie zufolge lag das Maximum der Hebung durch tektonische Verkürzung und damit der Gebirgsbildung in der Region zwischen zwölf und neun Millionen Jahren vor heute. Die höchsten Erosionsraten dagegen gab es vor rund sieben Millionen Jahren, also mit einer zeitlichen Verzögerung von zwei Millionen Jahren.

Ein einzigartiger Nachweis von Erosionsraten über eine Zeitspanne von acht Millionen Jahren zeigt, dass zwischen der tektonischen Hebung und der Abtragung von Gebirgen sehr lange Zeit vergehen kann. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung eines internationalen Teams von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in den argentinischen Anden.


Im trockenen Andenklima erodiert Gestein nur sehr langsam. Die Schichtung lässt tektonische Prozesse sichtbar werden.

Foto: P. Val/University of Syracuse

Der Studie zufolge lag das Maximum der Hebung durch tektonische Verkürzung und damit der Gebirgsbildung in der Region zwischen zwölf und neun Millionen Jahren vor heute. Die höchsten Erosionsraten dagegen gab es vor rund sieben Millionen Jahren, also mit einer zeitlichen Verzögerung von zwei Millionen Jahren.

„Es ist sehr wichtig, diese Ergebnisse in dynamische Modelle der Gebirgsbildung zu integrieren“, sagt die GFZ-Wissenschaftlerin Hella Wittmann, Ko-Autorin der Veröffentlichung in der kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift „Earth and Planetary Science Letters“. Sie fügt hinzu: „Wenn wir die ‚erosive Antwort‘ auf die Gebirgsbildung über lange Zeiträume quantifizieren können, dann eröffnet uns das neue Wege, um das Zusammenspiel von Tektonik und Klima zu verstehen – beides Faktoren, die die Landschaft unseres Planeten formen.“

Für ihre Studie untersuchten die Forscherinnen und Forscher Sandstein-Aufschlüsse im Vorland der argentinischen Präkordillere. Das amerikanisch-deutsche Wissenschaftler-Team der Syracuse und Indiana-Universitäten (beide USA) und des GFZs rekonstruierte anhand der Proben die Erosionsgeschichte des andinen Südamerikas um den 30. Breitengrad über die vergangenen acht Millionen Jahre. Die WissenschaftlerInnen nutzten dafür spezielle Formen von Beryllium (10Be) und Aluminium (26Al), so genannte kosmogene Nuklide.

Diese entstehen durch kosmische Strahlung in den obersten Metern des Erdbodens in allerdings sehr kleinen Mengen von nur wenigen Atomen pro Gramm Gestein und Jahr. Über Jahrtausende können sie sich ansammeln, solange Felsen freiliegen. Die Messung des Gehalts von 10Be und 26Al erlaubt daher einen Rückschluss auf die Erosionsraten von Gestein: große Mengen von 10Be zum Beispiel bedeuten, dass nur wenig Material abgetragen wurde. Sie finden sich in alten Kratonen. Rasch erodierendes Gestein weist dagegen nur wenige Atome von 10Be auf.

Im Grunde genommen gibt es zwei Modelle, die erklären, wie Gebirgsbildung und Erosion miteinander zusammenhängen könnten. Auf der einen Seite steht die Überlegung, dass gewissermaßen zeitgleich mit der tektonischen Hebung Erosionsprozesse einsetzen, die wiederum aufgrund der Massenabtragung zu weiterer Hebung führen; die Auflast des Gesteins wird abgetragen, sodass Material von unten nachkommt. Ein anderes Modell, das mehr die Entwässerung in den Blick nimmt, sagt eine zeitliche Verzögerung vorher: Zunächst hebt sich ein Gebirge, es entstehen durch Regen und abfließendes Wasser Täler und Einschnitte mit Schwellen, an denen sich Wasserfälle bilden. Diese Schwellen werden durch rückschreitende Erosion langsam flussaufwärts verlagert.

Den Beobachtungen der ForscherInnen zufolge erklärt sich die zwei Millionen Jahre währende Zeitspanne zwischen Gebirgsbildung und Abtragungsmaximum mit dem trockenen Klima in der Region: Es dauerte unter den semiariden Bedingungen so lange, bis der „Erosionspuls“ über das Gewässernetzwerk und die Schwellen aufwärts wanderte.

Titel der Studie: „Reconciling tectonic shortening, sedimentation and spatial patterns of erosion from 10Be-derived paleo-erosion rates in the Argentine Precordillera“
EPSL, September 2016 (online seit Juli 2016)
doi:10.1016/j.epsl.2016.06.015

Weitere Informationen:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16303028 (Link zur Studie)

Josef Zens | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Hochwasserrisiko kann deutlich gesenkt werden
18.10.2018 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

nachricht Geowissenschaften: Was unter dem Wald schläft
15.10.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nanodiamanten als Photokatalysatoren

18.10.2018 | Materialwissenschaften

Schichten aus Braunschweig auf dem Weg zum Merkur

18.10.2018 | Physik Astronomie

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics