Die kontinentale Topografie der Erde spiegelt ein Gleichgewicht zwischen Tektonik, Klima und deren Wechselwirkung durch Erosion wider. Daher ist die Entschlüsselung der zeitlichen Veränderungen der Erosionsraten von grundlegender Bedeutung für unser Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels auf die Landschaftsentwicklung. Die Auswirkungen der globalen Klimaabkühlung während des Känozoikums und der quartären Gletscherzyklen auf die globalen Erosionsraten sind umstritten. Methoden um Erosionsraten über Zeiträume von mehr als 1 Ma hochaufgelöst zu entschlüsseln sind kaum entwickelt. Traditionelle Paläo-Erosionsratenschätzungen auf der Grundlage von Sedimentbudgets sind nachweislich mit systematischen Verzerrungen und anderen Nachteilen behaftet. Mit in situ produzierten kosmogenen Nukliden in Flusssedimenten lassen sich Erosionsraten auf der Landschaftsebene quantifizieren. Bei Anwendung auf alte fluviale Sedimente in Vorlandbecken hat diese Methode das Potenzial, hochauflösende Paläo-Erosionsraten-Chronologien zu liefern, die helfen, die Reaktion der Landschaft auf klimatische und tektonische Einflüsse zu bewerten. Im Rahmen von HIPER untersuchen wir die Ablagerungen des Himalaya-Vorlandsbeckens im Nordwesten Indiens, um einen Datensatz über die langfristige Abtragung des Himalajas mit einer noch nie dagewesenen zeitlichen Auflösung zu erhalten. Der Schwerpunkt liegt auf einer Sedimentabfolge im Gebiet von Dehra Dun in Uttarakhand, die vom Yamuna-Fluss abgelagert wurden. Die Paläo-Erosionsraten für die Plio-Pleistozänen Sedimente werden mithilfe von in situ-produzierten kosmogenem ¹⁰Be bestimmt. Die Ergebnisse liefern Aufschluss über die Reaktion eines unvergletscherten Einzugsgebiets im Himalaja auf känozoische Klimaveränderungen und somit Vorhersagen über die geomorphologische Reaktion des Himalaja auf den derzeitigen Klimawandel ermöglichen.

Mitarbeitende

• Dr. Sanjay Kumar Mandal, Alexander von Humboldt Stipendiat (jetzt Professor am IISER Kolkata)
• Prof. Dr. Dirk Scherler, GFZ Sektion 3.3 Geochemie der Erdoberfläche
• Dr. Hella Wittmann-Oelze , GFZ Sektion 3.3 Geochemie der Erdoberfläche

Kooperationspartner

• Dr. Rolf L. Romer, GFZ Sektion 3.1 Anorganische und Isotopengeochemie
• Dr. Anja M. Schleicher, GFZ Sektion 3.1 Anorganische und Isotopengeochemie
• Prof. em. Dr. Jean-Pierre Burg, Department of Earth Sciences, ETH Zürich
• Dr. Marcel Guillong, Department of Earth Sciences, ETH Zürich

Projektlaufzeit

• 2017 – 2018

Finanzierung

• Gefördert durch die Alexander von Humboldt Stiftung

Publikationen

Mandal, S. K., Scherler, D., Romer, R. L., Burg, J.-P., Guillong, M., & Schleicher, A. M. (2019). Multiproxy isotopic and geochemical analysis of the Siwalik sediments in NW India: Implication for the Late Cenozoic tectonic evolution of the Himalaya. Tectonics, 38, 120–143. https://doi.org/10.1029/2018TC005200.

Mandal, S. K., Scherler, D., & Wittmann, H. (2021). Tectonic accretion controls erosional cyclicity in the Himalaya. AGU Advances, 2, e2021AV000487. https://doi.org/10.1029/2021AV000487.