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CaveSeds

Es gibt ent­we­der keine Hin­weise auf Ver­glet­sche­run­gen im mit­tle­ren Pleis­tozän im Schwei­zer Vor­land (sehr wenige bis keine Stirn- oder Sei­ten­morä­nen) oder diese sind so undeut­lich (verein­zelte Quar­zitk­las­ten), dass sie schwer zu kar­tie­ren und daher auch schwer zu datie­ren sind. Die Spu­ren sol­cher Verei­sun­gen fin­den sich daher hauptsä­chlich in Sedi­men­ten über­ver­tief­ter Täler und sind nur durch kom­plexe Kern­boh­run­gen zugän­glich. Einige die­ser Sedi­mente konn­ten mit Lumi­nes­zenz­tech­ni­ken auf ein Alter von ca. 200 ka datiert wer­den, aber das Alter der tief­sten Glet­scher­se­di­mente und der Zeit­punkt der Über­ver­tie­fung im Zusam­men­hang mit den umfan­greichs­ten Verei­sun­gen sind nach wie vor völ­lig unbe­kannt.

In die­sem Pro­jekt (2024–2028) ver­wen­den wir Glet­scher­se­di­mente, die in Höh­len im Jura ein­ges­chlos­sen sind, um räum­lich-zeit­liche Ein­schrän­kun­gen für große alpine Ver­glet­sche­run­gen hin­zu­zufü­gen. Klas­tische Sedi­mente aus gro­bem Sand, Kie­sel­stei­nen und Geröll aus den Pen­ni­ni­schen Alpen (Quar­zite, Ser­pen­tine, Dio­rite usw.) gelang­ten in Ver­bin­dung mit Glet­sche­rab­fluss in Höh­len und doku­men­tie­ren somit, wann ein Glet­scher nahe genug war, um Aus­wa­schun­gen in die Höh­len­sys­teme zu trans­por­tie­ren. Hier schla­gen wir einen mul­ti­me­tho­di­schen Ansatz vor, der sich auf Fel­dun­ter­su­chun­gen, Sedi­ment­trans­port­ver­suche und die Datie­rung der Abla­ge­run­gen mit kos­mo­ge­nen Nuk­li­den kon­zen­triert, um zu bes­tim­men, wie und wann diese Klas­ten trans­por­tiert wur­den.

Detaillierte geo­mor­pho­lo­gische Ver­mes­sun­gen lie­fern Infor­ma­tio­nen über die spe­leo­ge­ne­tische Ent­wi­ck­lung und den Sedi­men­ta­tions­kon­text, um die Trans­port­ges­chichte ein­zel­ner Klas­ten inne­rhalb mehrstö­cki­ger Höh­len­sys­teme zu vers­te­hen. Unsere Inter­pre­ta­tion wird durch In-situ-Über­wa­chung­sex­pe­ri­mente unterstützt, um die kri­tische Schers­pan­nung zu bes­tim­men, die für die Remo­bi­li­sie­rung von Klas­ten in einer kom­plexen Höh­le­num­ge­bung erfor­der­lich ist. Wir wer­den 10Be/26Al-Begra­bung­sda­tie­run­gen ver­wen­den, um fest­zus­tel­len, wann die Sedi­mente in der Höhle abge­la­gert wur­den. Diese Tech­nik ist vor allem aus anthro­po­lo­gi­schen Stu­dien bekannt und wird häu­fig zur Bes­tim­mung von Flus­se­ro­sions­ra­ten ver­wen­det. Unser Vor­schlag ist jedoch, sie zunächst für die Rekons­truk­tion von Glet­sche­raus­deh­nun­gen anzu­wen­den, was nur auf­grund des ein­zi­gar­ti­gen litho­lo­gi­schen Kon­trasts zwi­schen der Quelle der Klas­ten und ihrem Abla­ge­rung­sort möglich ist. Die Begra­bung­sal­ter wer­den durch OSL-Datie­run­gen jün­ge­rer Sedi­mente ergänzt, die mit Glet­scherrücks­tauun­gen in Ver­bin­dung ste­hen, und U/Th-Datie­run­gen lie­fern Min­des­tal­ter aus Speläo­the­men, die die Glet­sche­ra­bla­ge­run­gen umfas­sen.

Die im Rah­men dieses Pro­jekts ermit­tel­ten abso­lu­ten Alter­san­ga­ben lie­fern grund­le­gende und bis­lang völ­lig feh­lende Infor­ma­tio­nen darü­ber, wann die Glet­scher aus den Alpen groß genug waren, um in das Jura­ge­birge vor­zu­drin­gen und es sogar zu bede­cken. Unsere vorläu­fi­gen Daten deu­ten darauf hin, dass dies nicht nur wäh­rend des mit­tle­ren Pleis­tozäns, son­dern auch wäh­rend des frü­hen Pleis­tozäns der Fall gewe­sen sein könnte, für das es keine kar­tier­ten Auf­schlüsse im Jura gibt. Liegt das daran, dass die Glet­scher nicht so weit reich­ten oder dass die Sedi­mente spä­ter wäh­rend jün­ge­rer Verei­sun­gen ero­diert wur­den ? Wie dem auch sei, unser Pro­jekt wird Zugang zu bisher uner­schlos­se­nen Auf­zeich­nun­gen ver­schaf­fen, die in den Höh­len­se­di­men­ten ein­zi­gar­tig erhal­ten geblie­ben sind, und durch den Ver­gleich mit dem bekann­ten Zeit­punkt des Decken­schot­ters einen wich­ti­gen Bei­trag zur Bes­tim­mung des Zeit­punkts der ers­ten großen alpi­nen Verei­sun­gen leis­ten. Diese Daten las­sen sich gut in lau­fende For­schung­sak­ti­vitä­ten inte­grie­ren, die auf die Datie­rung von Sedi­ment­ker­nen aus über­ver­tief­ten Tälern abzie­len.

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Phd-Studenten


Kontakt

Neal Mathes
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Ain­hoa Val
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PIs

Marc Luet­scher (SISKA), Naki Akçar (UniBe), Susan Ivy-Ochs (ETH).

Veröffentlichungen

Mathes N., Luet­scher M., Ivy-Ochs S., Die­le­man C., Christl M., Vocken­hu­ber C., Akçar N., 2025. Unra­ve­ling the his­to­ry of the Alps” lar­gest gla­cia­tions : burial dating alloch­to­nous sedi­ments in the Jura. Cli­mate Change, The Karst Record X, Cape Town 2025.

Val A., Mathes N., Ivy-Ochs S., Akçar N., Luet­scher M., 2025. Cha­rac­te­ri­zing sedi­ment remo­bi­li­za­tion in caves. Cli­mate Change, The Karst Record X, Cape Town 2025