Separierung von aktuellen Gravitationssignalen im Südatlantik, welche mit Prozessen der festen Erde verknüpft werden können

• Antragsteller: Professor Hans-Peter Bunge, Ph.D.; Professor Dr. Roland Pail
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243973216

Dieser Antrag beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob die Auswirkungen von Hebungsbewegungen, wie sie - in geologischen Zeiträumen gesprochen – großem Ausmaß im Südatlantik vorkommen, in aktuellen geodätischen Messungen sichtbar sind. Untersucht werden sollen hier im Speziellen hoch aufgelöste Daten über zeitliche Variationen des Gravitationsfeld, die von der Satellitenmission GRACE bereitstellt werden.Der Südatlantik ist aus zwei Gründen prädestiniert für solche Untersuchungen:1) Geologische Arbeiten zeigen, dass die Hebungsraten, die durch geodynamische Prozesse im Erdmantel verursacht werden, in diesem Gebiet weltweit die höchsten sind.2) Im Südatlantik sind wenige Störsignale im Gravitationsfeld zu erwarten, wie sie zum Beispiel durch Eisschmelze oder andere hydrologische Effekte verursacht werden.Das Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie (IAPG) der TU München sowie die Arbeitsgruppe Geophysik der LMU München (GS-LMU) sind für diese Aufgaben hervorragend geeignet, Auf der einen Seite besitzt das IAPG langjährige Erfahrung im Bereich Auswertung und Verarbeitung von Satellitendaten, sowie herausragende Expertise bei der Erstellung von hoch aufgelösten Gravitationsfeldmodellen.Auf der anderen Seite hat die Arbeitsgruppe Geophysik der LMU Pionierarbeit im Bereitstellen der theoretischen Grundlagen einer neuen Klasse von so genannten ‚adjungierten’ Zirkulationsmodellen geleistet, mit denen es erstmals möglich ist, seismologische Daten in die Simulationen einfließen zu lassen und die Modelle somit weitaus realistischer zu gestalten als traditionelle, einfache Vorwärtsrechnungen.Insgesamt sollen folgende Fragestellungen innerhalb dieses Projekts untersucht werden:1) Können in aktuellen Gravitationsmodellen Signale aus Prozessen der festen Erde von den übrigen Beiträgen separiert werden?2) In wie fern reicht eine lineare Extrapolation des aktuellen Trends aus um das Gravitationsfeld früherer Zeiten zu erklären bzw. ab welchem Zeitpunkt dominieren nicht-lineare Effekte?3) Ist im südlichen Afrika auch zum heutigen Zeitpunkt noch Vertikalbewegung zu erkennen und falls ja, wie ist diese mit den Hebungsbewegungen aus dem Känozoikum verknüpft, welche geologisch nachweisbar sind?Des Weiteren können die vorgestellten Techniken im Bereich Gravitationsfeld-Modellierung in Kombination mit den hoch aufgelösten geodynamischen Modellen dazu dienen, die Frage zu beantworten, in welcher Weise Massenfluss im Erdinneren Einfluss auf die Tektonik auf regionalen Skalen nehmen kann. Dominiert ein kontinuierlicher, schleichender Fluss im tiefen Mantel oder stehen hier eher zeitlich variable, pulsartige Bewegungen im oberen Mantel im Vordergrund?

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1375: SAMPLE: South Atlantic Margin Processes and Links with onshore Evolution