Quantifizierung tektonischer und glazialer Einflüsse auf Topographie: Patagonien, Südamerika

• Antragsteller: Professor Dr. Todd Alan Ehlers; Professor Manfred Strecker, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313504114

Es wird angenommen, dass Gletschererosion einer der wichtigsten Faktoren für die Entwicklung von Topographie glazial überprägter Gebirge repräsentiert. Diese Annahme wird durch globale Korrelation zwischen Schneegrenzhöhen und Gebirgs-Hypsometrien bestätigt, die allerdings,durch starke Abweichungen gekennzeichnet ist. Die Rolle aktiver Tektonik für die Entwicklung der Topographie wird dabei meistens unterschätzt, könnte aber den steuernden Faktor für solche Abweichungen repräsentieren. Diese Hypothese zu überprüfen, steht im Fokus dieses Forschungsantrags. Dabei werden wir in einer detaillierten Analyse sowohl glaziale als auch tektonische Kontrollfaktoren berücksichtigen und quantifizieren. Aktuelle Studien betrachten die variable Topographie der Patagonischen Anden als herausragendes Beispiel für den primären Einfluss von Gletschererosion auf die Entwicklung von Gebirgstopographie. Die Variationen der topographischen Charakteristika in Patagonien korrelieren allerdings erstaunlich gut mit der tektonischen Segmentierung der südamerikanischen Plattengrenze. Diese Segmentierung ist gegenzeichnet durch die Kollision eines aktiven ozeanischen Rückens, die Bildung eines asthenosphärischen Fensters in der subduzierenden Platte (engl. asthenospheric slab window) und eine vierfache Verringerung der Konvergenzraten gekennzeichnet. Unser Ansatz ist multidisziplinär und umfasst folgende Forschungsziele: (1) Wir werden erneut überprüfen, ob klimatisch bedingte latitudinale Gradiente der glazialen Erosion tatsächlich mit der topographischen Entwicklung der Patagonischen Anden korrelieren; und (2) Wir stellen die Hypothese auf, dass die Kollision des ozeanischen Chile-Rückens mit aktiver Deformation entlang der Plattengrenze verbunden ist, und daraus resultierende differenzielle Hebungsraten die topographischen Charakteristika der Region, in der Rücken-Kollision stattgefunden hat, beeinflussen. Wir werden latitudinale Gradiente in glazialer Erosion mit Hilfe von neuen thermochronologischen Daten aus Sediment- und Gesteinsproben in glazialen Einzugsgebieten, die mehrere Breitengrade überspannen, quantifizieren. Weiterhin werden wir thermochronologische Daten aus Gesteinsproben quer durch wichtige Störungszonen gewinnen, um differenzielle Hebungsraten zu testen und zeitlich einzugrenzen. Wir werden diese unabhängig voneinander gewonnenen Erkenntnisse integrieren, um vier mögliche Szenarien zu testen, die die Rolle glazialer vs. tektonischer Einflüsse auf die Entwicklung von Gebirgstopographie in Patagonien unterschiedlich beurteilen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen