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Seeps and vents from trench to the back-arc of the Sandwich Plate - fluid und gas circulation of a microplate

Subject Area Oceanography
Term from 2012 to 2016
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 219499983
 
Final Report Year 2018

Final Report Abstract

Im Rahmen des Projektes wurden erstmals Gasaustritte südlich der antarktischen Polarfront auf den Schelftrögen der subantarktischen Insel Südgeorgiens entdeckt und untersucht. Mehr als 130 Gas-Emissionen wurden mit hydroakustischen Methoden nachgewiesen, mit Sedimentkernen beprobt und Videobeobachtungen dokumentiert. Während die Schelfsedimente außerhalb der Schelftröge keine Anreicherungen von Methan zeigen, wurden in den holozänen Ablagerungen der Tröge Aufstiegszonen von freiem Gas bis zum Meeresboden vielfach kartiert. Solche Aufstiegszonen im Sediment korrelieren mit Lokationen der Gasemissionen in der Wassersäule, wo erhöhte Bodenwasserkonzentrationen von Methan gemessen wurden. Erhöhte Bioproduktivität um Südgeorgien im Rahmen des Antarktischen Zirkumpolarstromes sorgt für einen hohen Eintrag von organischem Kohlenstoff, der im Sediment zu einer erhöhten mikrobiellen Methanotrophie führt. Das Methan sammelt sich als freies Gas und steigt in den Ablagerungen auf und emittiert in die Wassersäule. Isotopenanalysen des Kohlenstoffs belegen die rein biogene Quelle des Methans. Erstmals konnte eine Diskordanz in den Trogsedimenten um 13.700 Jahren vor heute nachgewiesen werden, die mit einer Umstrukturierung der Strömungssysteme auf dem Schelf verbunden ist. Es konnte weiterhin erstmals belegt werden, dass diese Umstrukturierung im Zusammenhang mit dem sogenannten „Anarctic Cold Reversal“ (ACR) in Verbindung steht, einem kälteren Intervall der Klimageschichte, während dessen es zwischen 15.170-13.340 Jahren vor heute zu einem erneuten Gletschervorstoß auf Südgeorgien nach dem Hochglazial kam.

Publications

  • (2013) The expedition of the research vessel "Polarstern" to the Antarctic in 2013 (ANT-XXIX/4). Berichte zur Polarund Meeresforschung "Expedition reports", 668. Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven
    Bohrmann, G. et al.
    (See online at https://doi.org/10.2312/BzPM_0668_2013)
  • (2014) First evidence of widespread active methane seepage in the Southern Ocean, off the sub-Antarctic island of South Georgia. Earth and Planetary Science Letters, 403. 166-177
    Römer, M, Torres, M, Kasten, S, Kuhn, G, Graham, AGC, Mau, S, Little, CTS, Linse, K, Pape, T, Geprägs, P, Fischer, D, Wintersteller, P, Marcon, Y, Rethemeyer, J and Bohrmann, G
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.epsl.2014.06.036)
  • (2016) Bathymetry and geological setting of the South Sandwich Islands volcanic arc. Antarctic Science. 1-11
    Leat, PT, Fretwell, PT, Tate, AJ, Larter, RD, Martin, TJ, Smellie, JL, Jokat, W and Bohrmann, G
    (See online at https://doi.org/10.1017/S0954102016000043)
  • (2016) Carbon cycling fed by methane seepage at the shallow Cumberland Bay, South Georgia, sub- Antarctic. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 17(4). 1401-1418
    Geprägs, P, Torres, ME, Mau, S, Kasten, S, Römer, M and Bohrmann, G
    (See online at https://doi.org/10.1002/2016GC006276)
  • (2017) Major advance of South Georgia glaciers during the Antarctic Cold Reversal following extensive sub-Antarctic glaciation. Nature Communications, 8. 14798
    Graham, AGC, Kuhn, G, Meisel, O, Hillenbrand, CD, Hodgson, DA, Ehrmann, W, Wacker, L, Wintersteller, P, dos Santos Ferreira, C, Römer, M, White, D and Bohrmann, G
    (See online at https://doi.org/10.1038/ncomms14798)
 
 

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