Erste seismische Fernerkundung von Trübeströmen: Wie viel können wir über die längsten Sedimentflüsse der Erde lernen?

• Antragsteller: Dr. Pascal Kunath
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504509409

Trübeströme transportieren weltweit erhebliche Mengen an Sediment und organischem Kohlenstoff in die Tiefsee und stellen eine erhebliche Gefahr für die Meeresbodeninfrastruktur dar. Trotz aller technologischen Fortschritte sind Trübeströme aufgrund ihrer relativ unzugänglichen Lage und ihres oft unvorhersehbaren Auftretens schwer zu überwachen. Darüber hinaus beschädigen Trübeströme oft Instrumente, die ihnen in den Weg gelegt werden. Pionierarbeit in den letzten 5 Jahren hat gezeigt, dass es möglich ist, Trübeströme mit Mooring-Bojen zu überwachen. Allerdings sind Mooring-Bojen Messungen aufgrund der logistischen Schwierigkeiten auf See eine große Herausforderung. Die Messstationen werden in den Trübeströmweg gelegt, sodass ein ein hohes Risiko besteht, dass sie beschädigt werden. Diese Herausforderungen bedeuten, dass Trübeströme nur an wenigen Standorten weltweit jemals untersucht werden können. Wir benötigen jedoch Messugen von Trübeströmen weltweit, um fundierte Aussagen zu den Prozessen dieser kraftvollen Sedimentflüsse zu machen. Daher sind Sensorsysteme notwendig, die Trübeströme von außerhalb ihres Gefahrenbereichs messen können. Spannenderweise legen kürzlich gewonnene Meeresboden-Seismometer-Daten (OBS) aus dem Kongo-Canyon vor Westafrika nahe, dass Trübeströme charakteristische seismische Signale aussenden. Diese neu erkannten seismischen Signale ermöglichen nun die Überwachung von Trübestromereignissen in großen Gebieten mittels Fernerkundungssysteme, die sich außerhalb des Trübestromes und somit des Gefahrenbereichs befinden. Um einen Beitrag zum besseren Verständnis von Trübeströmen und ihren weiteren Auswirkungen zu leisten, möchte ich global anwendbare Methoden zur Fernüberwachung von Trübungsströmen mithilfe von OBS-Daten aus dem Kongo-Canyon zu entwickeln. Dazu werden die OBS-Ergebnisse mit unabhängigen Informationen benachbarter Mooring-Bojen Messungen über deren Strömungszeitpunkt und zeitlicher Abfolge verglichen. Dies wird uns helfen, Trübeströme besser zu überwachen. Darüber hinaus hilft es zu verstehen, was uns seismische Signale über die interne Strömungsstruktur, Entwicklung und sogar deren Erosionsraten sagen können. OBS haben ein hohes Potenzial, in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Überwachung von Meeresboden-Gefahren zu spielen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden die Grundlage für die Analysen solch zukünftiger Vorhaben bilden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen