Süßwasser vor der Küste der Baffin Bay, Rekonstruktion des modernen und paläofluiden Salzgehalts in Materialien der IODP-Expedition 400.

• Antragsteller: Dr. Philip Staudigel
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565961027

Aufgrund der Bedeutung von küstennahem Grundwasser für die weltweite Trinkwasserversorgung besteht ein verstärktes Interesse an der Untersuchung der Anfälligkeit solcher Reservoire für das Eindringen von Meerwasser. Im Zuge der Bohrung, die im Rahmen von IODP-Expedition #400 vor der westgrönländischen Küste durchgeführt wurde, ist man in 600 – 800 m Tiefe ca. 20 m unterhalb des Meeresbodens auf ein bislang unentdecktes System von Süßwasser gestoßen, welches eine Tiefenausdehnung von bis zu 200 m besitzt. Es ist bislang ungeklärt, ob dieses Süßwasser geschmolzenes Eis aus der Letzten Kaltzeit repräsentiert. Im Gegensatz zu vielen zuvor beschriebenen Grundwassersystemen ist das Süßwasser in Westgrönland nicht mit der Landmasse verbunden, so dass es aktiv durch modernes Meerwasser von oben verdrängt wird. Dieses System bietet daher einzigartige Einblicke in das Schicksal moderner küstennaher Süßwasser-Aquifere in Regionen, die durch den Meeresspiegelanstieg gefährdet sind. Daher ist es wichtig, die Quelle dieses Süßwassers zu charakterisieren und die frühere Variabilität des Grund- und Bodenwassers in dieser Region zu untersuchen. Im Rahmen dieses Projektes soll das westgrönländische Grundwasser isotopisch charakterisiert werden, um seine Quellen zu identifizieren. Darüber hinaus soll die Entwicklung der Grundwasser- und Bodenwasser-temperaturen und -salinitäten mittels (dualer) clumped Isotopenmessungen an Muschelschalen, Glendoniten und Karbonat-Konkretionen rekonstruiert werden. Muscheln, die an der Sediment-Wasser-Grenzfläche leben, stellen hierbei Archive zur Rekonstruktion Bodenwassertemperaturen und Salzgehalte dar. Glendonite stellen ein einzigartiges Archiv zur Rekonstruktion von Mischungsvorgängen zwischen Meer- und Süßwassermassen dar, da sie aus Ikait hervorgehen und moderner Ikait häufig aus Süßwasser-Meerwasser-Mischungen ausgefällt wird. Das Vorhandensein von Glendoniten aus dem Pliozän und Miozän könnte darauf hindeuten, dass bereits in diesen Zeitabschnitten frisches Grundwasser vorlag - eine Hypothese, die wir mit Hilfe der angestrebten Isotopenanalysen überprüfen können. Karbonat-Konkretionen hingegen stellen ein Archiv zur Rekonstruktion von zeitlichen Veränderungen in der Zusammensetzung des Porenwassers dar, die sich in Gegenwart von Grundwasser während der frühen Sedimentdiagenese bildeten. Dieses Projekt trägt direkt zu den Zielen der IODP-Expedition 400 bei, indem es mögliche Variationen in der Meerwassertemperatur vor Westgrönland vom Miozän bis heute rekonstruiert. Diese Temperatur stellt eine wichtige Variable für die Stabilität des Eisschildes dar. Des Weiteren soll das Ausmaß der Eisschmelze während früherer Glazialer Maxima bestimmt werden. Darüber hinaus werden unsere Ergebnisse für die bevorstehende IODP3-Expedition 501 relevant sein, deren Ziel es ist, ein Süßwasser-Aquifer und seine umschließenden Sedimente vor der Ostküste der USA zu charakterisieren.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Drilling Programme³ (IODP³)