CTcore – Computed tomography-based quantitative sediment core analysis

• Antragsteller: Dr. Daniel Baum; Dr. Jürgen Titschack
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490665120

Sedimentablagerungen sind ein wesentlicher Bestandteil des Gesteinskreislaufs, bedecken den größten Teil der Erdoberfläche, liefern wichtige wirtschaftliche Ressourcen und archivieren bio-/geologische Prozesse und Umweltbedingungen während ihrer Ablagerung. Massenumlagerungen mobilisieren Sedimentablagerungen mit oft katastrophalen Folgen. Daher bildet die Analyse von Sedimentablagerungen die Grundlage für die Paläoumwelt-, Paläoklima- und Georisikoforschung und liefert eine Basis für das Verständnis des Erdsystems. Visuelle Beschreibungen von Sedimentablagerungen sind der erste grundlegenden Schritt bei ihrer Analyse und bilden das Rückgrat jeder nachfolgenden Interpretation. Bislang sind diese Beschreibungen zumeist qualitativ und werden überwiegend an 2-dimensionalen Oberflächen durchgeführt. CTcore soll Werkzeuge für die computertomographie (CT)-basierte quantitative Sedimentkernanalysen entwickeln, um visuelle Kernbeschreibungen zu ergänzen durch die Erfassung verschiedener Makrofossilien, sowie ihrer Orientierungen und Stapelungsmuster, Bioturbationsspuren und die Identifizierung und Unterscheidung von Ablagerungsflächen und Störungen, einschließlich ihrer räumlichen Orientierung. CTcore wird das Fachwissen von Geowissenschaftlern und Informatikern vereinen und wesentlich von dem Vorgängerprojekt CTcoral profitieren. Hauptziele sind (i) die Entwicklung einer automatischen Identifizierung von Sedimentbestandteilen, insbesondere Makrofossilien mit Schwerpunkt auf Kaltwasserkorallen, und die anschließende Analyse ihrer räumlichen Orientierung und Nachbarschaftsbeziehung (Stapelmuster), (ii) eine verbesserte Segmentierung von Bioturbationsspuren und (iii) eine automatische Segmentierung und Analyse von Ablagerungsflächen und Störungen. Die Entwicklung wird sich auf bereits verfügbare CT-Scans von Sedimentkernen (insgesamt >1100 m) stützen, die aus verschiedenen Ablagerungsräumen gewonnen wurden, darunter Kaltwasserkorallenhügel, molluskenreiche Schelfablagerungen, Ablagerungen von Massenumlagerungen sowie polare Schelf-, Hang- und Beckenablagerungen. CTcore wird Geowissenschaftlern ein umfassendes und benutzerfreundliches Instrumentarium an die Hand geben, das visuelle Kernbeschreibungen mit quantitativen Analysen der häufigsten Sedimentmerkmale ergänzt und so die sedimentologischen Interpretationen sowie ihre weiterreichenden paläoökologischen, paläozeanographischen und paläoklimatischen Implikationen verbessert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen