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Acronym

LIBRE

Titel

Das Unterfangen der Beckenforschung am Lake Izabal (LIBRE) ein kontinentales Wissenschaftsbohrprojekt

Kurzbeschreibung

Mit dem Anstieg der Temperaturen in der Erdatmosphäre und der menschlichen Bevölkerung werden immer mehr Menschen durch natürliche und vom Menschen verursachte Katastrophen gefährdet. Dies gilt vor allem für Mittelamerika, wo die wachsende Bevölkerung mit den klimatischen extremen Klimaveränderungen ausgesetzt ist und die Region für eine Vielzahl von geologischen Gefahren anfällig ist. Die instrumentellen und historischen Daten aus der Region sind unzureichend, um die Veränderungen dieser Gefahren in der Vergangenheit zu dokumentieren - ein notwendiger erster Schritt, um künftige Risiken zu mindern. Lange, kontinuierliche, gut aufgelöste geologische Aufzeichnungen können einen Einblick in vergangene Klima-, Tektonik- und Umweltveränderungen geben. In Verbindung mit der seismischen Überwachung können die Daten eine bessere Bewertung zur Minderung künftiger Risiken in der Region ermöglichen. Das Becken des Izabal-Sees (LIB) im Osten Guatemalas enthält die längsten bekannten kontinentalen Aufzeichnungen zu Tektonik, Klima und Umweltveränderungen in der nördlichen Neotropis. Das Becken ist eine Pull-apart-Senke, die sich vor ~12 Myr entlang der nordamerikanischen und karibischen Plattengrenze entwickelte und mehr als 4 km Sediment enthält. Die Lage des Beckens entlang einer Plattengrenze und seine lange Sedimentationsgeschichte machen es zu einem idealen Standort für ein ICDP-Projekt. Das Projekt LIBRE (Lake Izabal Basin Research Endeavor) konzentriert sich auf die Erforschung der tetonischen Entwicklung des Beckens und seiner langen Sedimentaufzeichnungen. Diese Informationen sind der Schlüssel zum Testen von Hypothesen über: 1) tektonische Deformation und Erdbebengeschichte entlang der Plattengrenze; 2) Zeitpunkt und Ursachen des Vulkanismus aus dem zentralamerikanischen Vulkanbogen; und 3) hydroklimatische, ökologische und geomikrobiologische Reaktionen auf verschiedene Klimazustände. Dies führt zu den übergeordneten Zielen, die hinter den Hypothesen stehen: 1) Erforschung der seismo-tektonischen Entwicklung und der damit verbundenen Gefahren von Plattengrenzverwerfungssystemen. Das LIB bietet eine einzigartige Gelegenheit, Verwerfungsprozesse von vergangenen und aktuellen Erdbeben bis hin zu langfristigen Bewegungen an Plattengrenzen zu untersuchen. 2) Erforschung der vulkanischen Geschichte des mittelamerikanischen Vulkanbogens und der damit verbundenen Gefahren. Lange Sedimentkerne aus dem LIB können langfristige Informationen aus dem Quartär und Neogen liefern, um systematische Veränderungen in der Häufigkeit vulkanischer Aktivität, Schwankungen in der Zusammensetzung im Laufe der Zeit und mögliche externe Einflüsse auf die vulkanische Aktivität zu untersuchen. 3) Rekonstruktion des neotropischen Paläoklimas vom Miozän bis heute. Das LIB bietet die Möglichkeit, die Klimaentwicklung während des späten Miozäns, Pliozäns und des gesamten Quartärs zu studieren, was die Untersuchung der Reaktion des Hydroklimas auf verschiedene Klimaeinflüsse ermöglicht. 4) Verstehen der biogeographischen Muster und ökologischen Prozesse in der nördlichen Neotropis vom Miozän bis heute. Lange Sedimentaufzeichnungen aus dem LIB bieten die Möglichkeit zu untersuchen, wie die Schließung des mittelamerikanischen Seewegs die Biogeographie der Neotropis beeinflusst hat. Hochaufgelöste Aufzeichnungen aus dem Quartär werden auch die Möglichkeit bieten, die Rolle der Region bei der Aufrechterhaltung der Artenvielfalt in trockeneren Zeiträumen und die Beziehungen zwischen aquatischen und terrestrischen Ökosystemen und der Variabilität des Meeresspiegels zu untersuchen. 5) Entschlüsselung der Vielfalt und des Reichtums der tiefen Biosphäre in den Sedimenten des Izabal-Sees. Das LIB bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften in der kontinentalen Tiefenbiosphäre zu untersuchen und wichtige Erkenntnisse über die Häufigkeit mikrobieller Zellen und des Lebens in der Tiefe zu gewinnen. Der Bohrplan sieht Folgendes vor: i) Bohrung und Entnahme von Bohrkernen in einer Tiefe von 1300 m; ii) Entnahme von Bohrkernen an zwei Stellen im Izabal-See in einer Tiefe von 750 bzw. 1000 m. Zusammengenommen werden die Bohrkerne Aufzeichnungen von ~8 Ma bis zur Gegenwart liefern; und iii) das Bohren von sechs Bohrlöchern bis zu einer Tiefe von 200 m und deren Ausstattung mit Seismometern und Dehnungsmessern. Mit dem Projekt werden drei Ziele verfolgt. Erstens werden wir ein Sedimentprotokoll vom Miozän bis zur Gegenwart sammeln, das uns die Möglichkeit bietet, verschiedene Erdsystemprozesse über mehrere Zeitskalen hinweg zu untersuchen. Zweitens werden wir ein Observatorium für Plattengrenzen einrichten, das die Möglichkeit bietet, mehrere grundlegende Probleme der Tektonik und Erdbebenphysik zu untersuchen. Schließlich bietet das Projekt die Möglichkeit, das gesellschaftliche Bewusstsein für die Geowissenschaften in Guatemala zu schärfen, einem Land, das mit verschiedenen Gefahren konfrontiert ist, über die jedoch im Allgemeinen nur wenig bekannt ist.

Start

Januar 2026

Ende

Dezember 2030

Bewilligungssumme (gesamt)

6000000

Bewilligungssumme (GEOMAR)

300000

Zuwendungsgeber / Programm

DFG / SPP ICDP

Koordination

Missouri State University, USA

Kontakt

Steffen Kutterolf

Partner

Missouri State University, USA