Feldbasierte geomorphologische Untersuchungen und Lumineszenz-basierte Gesteinsoberflächendatierung als Schlüssel zum Verständnis aktueller und vergangener Geomorphodynamik in hyperariden Landschaften

• Antragsteller: Dr. Lucas Ageby; Dr. Simon Matthias May
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 541815024

Das hier vorgeschlagene Forschungsvorhaben bietet eine ausgezeichnete Möglichkeit zu einem besseren Verständnis der bislang nur unzureichend erforschten geomorphologischen Prozesse unter extremer Hyperaridität beizutragen. Das Projekt untersucht Prozessmechanismen und Zeitskalen von Sedimentproduktion und Sedimenttransport in hyperariden Landschaften am Beispiel der sogenannten Zebrastreifen, die wohl zu den am weitesten verbreiteten und zugleich rätselhaftesten Landformen in der Atacamawüste zählen. Ein besseres Verständnis der Dynamik von Hangsedimenten ist der Schlüssel für (i) eine erfolgreiche Modellierung der langfristigen Entwicklung hyperarider Landschaften, (ii) ein besseres Verständnis von Element- und Materialkreisläufen auf lokaler und globaler Ebene, und (iii) eine realistische Bewertung der Auswirkungen, die das sich wandelnde Klima auf Trockengebiete und angrenzende Regionen hatte und hat. Die Ergebnisse dieses Projekts sind von direkter Bedeutung für das Verständnis extraterrestrischer Geomorphologie, da die Atacamawüste als das dem Mars am nächsten liegende terrestrische Analogon gilt. Das Forschungsprojekt soll geomorphologische Untersuchungen und die Anwendung verschiedener Monitoringansätze auf der einen Seite (Arbeitspaket 1, WP1) mit Lumineszenz-basierten Techniken zur Gesteinsoberflächendatierung, ergänzt durch Oberflächenexpositionsdatierungen anhand terrestrischer kosmogener Nuklide, auf der anderen Seite (Arbeitspaket 1, WP2) kombinieren. WP1 wird zum einen Felduntersuchungen an ausgewählten Schlüsselstellen im hyperariden Kern der Atacamawüste durchführen, um die Eigenschaften der Zebrastreifen als Landform zu entschlüsseln und lokale Umweltbedingungen und -prozesse zu überwachen; zum anderen obliegt WP1 die hierfür erforderliche detaillierte Analyse der Sedimentproben und Monitoringergebnisse im Labor. In WP2 werden mit Hilfe Lumineszenz-basierter Gesteinsoberflächendatierung sowohl relative als auch absolute chronologische Informationen über die Zebrastreifenbildung gesammelt, die mit den terrestrischen kosmogenen Nuklidmessungen kombiniert werden. Durch die sich ergänzende Expertise von 15 Forschern und verschiedenen Forschungsrichtungen, vertreten durch WP1 und WP1, erwarten wir detaillierte Einblicke in Eigenschaften und Entstehung der Atacama-typischen Zebrastreifen zum einen, und ein besseres Verständnis von Erdoberflächenprozessen unter extremer Hyperaridität zum anderen. Während die geomorphologische Arbeit (WP1) den wesentlichen Hintergrund für die chronologischen Untersuchungen von WP2 darstellen wird, wird die Lumineszenz-basierte Gesteinsoberflächendatierung (WP2) Daten zur Aktivität oder Inaktivität von Prozessen liefern, die wiederum zur Klärung von in WP1 adressierten geomorphologischen Fragestellungen beitragen. Zu guter Letzt fußt das hier beantragte Forschungsvorhaben auf konzertierten nationalen und internationalen Kooperationen, die den Austausch von Studenten und/oder Postdoktoranden erleichtern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen