Geophysikalische und sedimentologische Untersuchungen am ehemaligen Eisstausee Lake Devlin, Front Ranges, Colorado, USA
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der ehemalige Eisstausee Lake Devlin in der Front Range der Rocky Mountains in Colorado, USA stellt ein Schlüsselgebiet für den Beginn und das Ende der Pinedale-Vergletscherung (~30.000 – 12.000 BP) in diesem Raum dar. Insbesondere dem katastrophalen Ausbruchereignis wird eine große Bedeutung beigemessen, da es den Rückzug des dämmenden Talgletschers und somit die Eisfreiheit des Tals voraussetzt. Die aus den 1970er und 1980er Jahren stammenden Datierungen zum Ausbruch des Sees sollten über neue Datierungsmethoden (OSL) präzisiert sowie die sedimentologische und geomorphologische Gesamtsituation erstmals umfassend beschrieben, kartiert und im GIS visualisiert werden. Geländebegehungen mit geomorphologischen Feldkartierungen im Untersuchungsareal stellten die notwendigen Grundlagen für weiterführende sedimentologische und geophysikalische Untersuchungen bereit. Sukzessive wurden die unterschiedlichen geomorphologischen Formen und deren divergierende Sedimente über Bodenradar, Multielektroden- Geoelektrik und Refraktionsseismik sondiert. An unterschiedlichen Schlüsselpositionen wurden Proben für eine nachgeschaltete OSL-Datierung entnommen. In einer zweiten Geländekampagne wurde der Talbereich des ehemals dämmenden Gletschers untersucht. Mehrfach vorhandene und heute weitgehend verfüllte glaziale Hohlformen wurden mit geophysikalischen Techniken in ihrem Untergrundverlauf sondiert, um an deren Basis Proben für nachgeschaltete Radiokohlenstoffdatierungen zu entnehmen. Damit stehen 31 Altersdatierungen (OSL und 14C) zur Verfügung um die Geschichte des Eisstausees zu präzisieren. Zudem wurden erste palynologische Untersuchungen durchgeführt um die Umweltbedingungen zum Zeitpunkt des Seeausbruchs näher zu beschreiben. Den absoluten Altersdatierungen zufolge existierte der Eisstausee von ~ 22 ka bis mindestens 14 ka. Die mehrere Jahrtausende anhaltende Existenz des Sees führte zu den oben beschriebenen geomorphologischen Formen, wie beispielsweise einer deutlich ausgeprägten Seespiegelterrasse. Das katastrophale Ausbruchereignis, welches zur kompletten Drainierung des Sees führte, kann aufgrund der neuen Untersuchungen nunmehr auf eine Zeitspanne zwischen 14 ka und 12,5 ka präzisiert werden. Datierungen organischer Verfüllungen in Hohlformen des ehemaligen Gletschertals erzielten Alter von ~11 ka, der Eisrückzug muss demzufolge älter sein. Dies korreliert mit dem erarbeiteten Zeitpunkt zum Gletscherrückzug im westlichen Nachbartal, wonach um 13,8 ± 1,8 ka der dortige Gletscher in vergleichbaren Höhenlagen verschwunden war (WARD et al. 2009). Eine erste Vegetationsrekonstruktion im Umfeld des Sees lässt auf eine baumfreie bzw. weit aufgelichtete Landschaft schließen, die zum Zeitpunkt des Ausbruchs in eine zumindest teilweise bewaldete postglaziale Landschaft übergegangen ist. Der ehemals stauende Gletscher hat sich bis spätestens 12,5 ka komplett auf Areale oberhalb des Eisstausees zurückgezogen. Das fehlende Widerlager durch den ausgetauten Gletscher, sowie das finale Schmelzen potentieller Eisreste innerhalb der stauenden Seitenmoräne (Stichwort „ice cored moraine“), was durch die zahlreich vorhandenen Toteislöcher angenommen werden kann, führte zur zunehmenden Schwächung der Stabilität der Seitenmoräne. Im Zeitraum von 14 ka – 12,5 ka kam es dann zum singulären Ausbruch des Sees, was zu einer tiefen Erosionsschlucht führte. Durch die Erstellung eines digitalen Geländemodells ist der ehemalige See samt geomorphologischen Formen sowie der dämmende Gletscher nunmehr dreidimensional visualisierbar. Das 3-D-Modell kann für Berechnungen wie Flutwassermassen, Sedimentund Eismächtigkeiten weiter verwendet werden. Die durchgeführten OSL-Datierungen sind die ersten, die im Bereich der Colorado Front Range durchgeführt wurden. Sie belegen eindrucksvoll das große Potential dieser Datierungsmethode bei quartärgeomorphologischen Fragestellungen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007): Near surface geophysics and sediment analysis to precise the outbreak of glacial Lake Devlin, Front Range Colorado, USA. Eos Trans. AGU, 88(52), Fall Meet. Suppl. H51E-0809.
Leopod, M. & Dethier, D.
- (2008) Geophysikalische und sedimentologische
Untersuchungen am ehemaligen Eisstausee Lake Devlin, Front Range, Colorado, USA.
Abstract-Band zur 3. Mitteleuropäischen Geomorphologietagung, Salzburg.
Leopold, M.,Völkel, J.& Dethier, D.
- (2008) Near surface geophysics and sediment analysis to precisely date the outburst of glacial Lake Devlin, Front Range Colorado, USA. EGU General Assembly 2008, Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A-10437,
2008 SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2008-A-10437.
Leopold, M., Völkel, J. & Dethier, D.
- Reinvestigation of the outbreak of glacial Lake Devlin. Annual meeting
of the BC-CZO group at the Mountain Research Station, University of Colorado at Boulder.
Aug. 2008. Vortrag
Leopold, M.
