Magnetofossilien, kosmogene Isotope und das Erdmagnetfeld: Entwicklung von hochqualitative Aufzeichnungen von Magnetofossile Erhaltung und relative Paläointensität in den letzten 1.1 Millionen Jahren

• Antragstellerin: Dr. Tatiana Savranskaia
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521316341

Sedimentaufzeichnungen gehören zu den wenigen Mitteln, Veränderungen des Erd-magnetfeldes in der Vergangenheit kontinuierlich aufzuzeichnen, und damit Informationen über die Geodynamo und das Erdinnere zu liefern. Feldschwankungen werden vom Sediment durch drei unabhängige Mechanismen aufgezeichnet: (a) die partielle Ausrichtung magnetischer Minerale detritischen Ursprungs, (b) die partielle Ausrichtung von Magnetofossilien, die von magnetotaktischen Bakterien produziert werden, und (c) das kosmogene Isotop 10Be, dessen Produktionsrate durch die feldabhängige Abschirmung der kosmischen Strahlung moduliert wird. Nur wenige Studien haben die Mechanismen (b) und (c) dokumentiert und eine Korrelation mit relativen Paläointensitätsaufzeichnungen nachgewiesen, aber auch signifikante Unterschiede aufgrund verschiedener Umweltkontaminationen. Magnetofossilien bieten möglicherweise einen vierten Feldaufzeichnungsmöglichkeit an, die für die Frühgeschichte unseres Planeten von Interesse ist, da paläomagnetische Aufzeichnungen dieser Alter unvermeidlich überprägt sind. Dazu muss geprüft werden, ob jüngere Magnetofossilien Aufzeichnungen durch niedrige Feldstärken bei Feldexkursionen und -umkehrungen beeinflusst werden. Das vorgeschlagene Projekt befasst sich mit folgenden grundlegenden Fragen über die oben genannten Aufzeichnungsmechanismen: (1) Wie können wir umweltbedingte Einflüsse von den Aufzeichnungen entfernen? (2) Welche Faktoren bestimmen die Effizienz und den zeitlichen Ablauf der Ausrichtung magnetischer Partikeln im Sediment? (3) Wie beeinflussen Magnetofossilien die Bestimmung der relativen Paläointensität, und wie können Magneto-fossilien zur Verbesserung paläomagnetischer Aufzeichnungen verwendet werden? (4) Beeinflussen Umkehrungen und Exkursionen magnetotaktische Bakterien und die damit verbundenen Magnetofossilien? Das Projekt versucht, die oben genannten Fragen durch die Untersuchung einer kontinuierlichen marinen Sedimentsequenz aus der Westpazifik zu beantworten, dank der Verwendung der einzigartigen Infrastruktur des paläomagnetischen Labors der Ludwig-Maximi-lians-Universität, und der Einsatz fortschrittlicher Modellierungsansätze. Für diese Sediment-sequenz, die die letzten 1,1 Millionen Jahren spannt, stehen schon hochauflösende 10Be Messungen zu Verfügung. Diese Messungen erlauben einzigartige Vergleiche zwischen magnetischen und kosmogenen Feldaufzeichnungen. Die Identifizierung klimatischer Überprägungen ist auch wichtig, um die Reaktion der magnetotaktischen Bakterien auf Umwelt-schwankungen und Niedrigfeldbedingungen zu erforschen. Unbeeinflusste Aufzeichnungen dieser Ereignisse mit realistischen Konfidenzintervallen, die sich aus dem Vergleich der drei oben genannten Aufzeichnungsmechanismen herleiten lassen, sind für die Verbesserung globaler Feldmodelle und eine bessere Integration sedimentärer und kosmogener Aufzeichnungen mit anderen Datensätzen unerlässlich.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2404: Rekonstruktion der Dynamik des tiefen Erdinnern über geologische Zeiträume (DeepDyn)
• Internationaler Bezug: Österreich
• Kooperationspartner: Dr. Ramon Egli
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Stuart Alan Gilder