Erzwangen die Dinarischen Alpen während des miozänen Klimaoptimums ein arides Klima und die Artenbildung?

PIs: Nevena (Andrić-)Tomašević, (KIT), Oleg Mandic (Natural History Museum Vienna) | PhD: Robert Šamarija (KIT)

Es wurde nachgewiesen, dass zwischen der Entstehung großer Gebirgsketten wie den Anden und dem Himalaya und dem Klima ein kausaler Zusammenhang besteht. Dort führt eine signifikante Hebung zu einem Klimawandel, der zu unterschiedlichen Ablagerungsumgebungen und einer unterschiedlichen Artenbildung der Fauna innerhalb des Gebirgszugs führt. In Anbetracht der sedimentären und paläontologischen Aufzeichnungen prüfen wir die Hypothese, dass diese Beziehung besteht und sich in ähnlichem Maße auf die Ablagerung und Artenbildung in den niedrigeren Gebirgszügen wie den Dinarischen Alpen (Dinariden) in Südosteuropa auswirkt. Sedimentologische und paläontologische Daten deuten darauf hin, dass die topografische Hebung der Dinariden eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der regionalen Gegensätze, d. h. der ariden und feuchten Bedingungen und der Verteilung der Fauna in den Dinariden während des miozänen Klimaoptimums (MCO) gespielt hat. Die Analyse der kausalen Zusammenhänge wird jedoch durch die Ungewissheit erschwert, ob die Becken im gesamten Gebirge koexistent waren oder nicht. Diese Ungewissheit beruht auf der sehr schlechten Altersbestimmung der sedimentären Abfolgen im inneren Teil der Dinariden. In dieser Studie werden wir die Hypothese testen, dass das Wachstum der Dinariden unterschiedliche klimatische Bedingungen beeinflusste, die zu unterschiedlichen Ablagerungsumgebungen und Faunenarten in den Becken der Dinariden während des MCO führten. Diese Hypothese wird durch eine systematische Datierung der Becken im inneren Teil der Dinariden anhand von U-Pb-Datierungen von Tuffschichten und Karbonatsedimenten überprüft. Darüber hinaus wird dies durch die Überprüfung der zeitlichen und räumlichen Verteilung der Fauna in diesem Gebiet unterstützt. Schließlich wird die Integration der neuen numerischen Altersbestimmungen, die diese Arbeit liefert, mit den bestehenden numerischen Altersbestimmungen (die sich größtenteils auf den äußeren Teil der Dinariden beschränken) uns eine orogenweite Korrelation der Sediment- und Faunenabfolgen in den isolierten Becken ermöglichen. Der daraus resultierende Datenrahmen wird uns in die Lage versetzen, die kausalen Zusammenhänge zwischen dem Wachstum "kleiner" Gebirgszüge wie der Dinariden, dem regionalen Klimawandel und der adaptiven Radiation ihrer Biota genau zu bewerten.

Integrierte Aufzeichnungen von tektonischen und klimatischen Wechselwirkungen in der Sedimentarchitektur des Nördlichen Alpenvorlandsbeckens

PIs: Nevena (Andrić-)Tomašević (KIT), Todd A. Ehlers (Uni Tübingen) | PhD: Lucas Eskens (KIT)

Dieses Projekt befasst sich mit Thema 2 "Reaktion der Oberfläche auf Veränderungen der Tiefenstruktur auf verschiedenen Zeitskalen", indem es sich auf die Auswirkungen der Plattendynamik auf die Architektur des Nördlichen Alpenvorlandsbeckens (NAFB) konzentriert. In dieser Studie werden wir die Hypothese testen, dass Plattenrisse und -abbrüche die heterogene Architektur des NAFB entlang des Streiches beeinflussen. Die Hypothese wird getestet durch (1) 3D-Simulation der Ablagerungsdynamik des Vorlandbeckens oberhalb von Plattenabbruch und -riss unter Verwendung eines integrierten geodynamischen und stratigraphischen 3D-(Ablagerungs-)Modells und durch (2) Bewertung von Endglied-Modellszenarien durch detaillierten Vergleich mit der heutigen NAFB-Architektur. Dieser hochmoderne Modellierungsansatz in Verbindung mit geologischen und geophysikalischen Beobachtungsdaten wird es uns ermöglichen, die Auswirkungen des Plattenabbruchs und -risses auf die NAFB-Architektur zu trennen und zu quantifizieren. Außerdem können wir so beurteilen, inwieweit das Abreißen und der Abbruch von Platten durch andere tektonische Prozesse, Klimaveränderungen und Schwankungen des Meeresspiegels überlagert werden können. Unsere Forschungsergebnisse werden als Grundlage für die Prüfung verschiedener Hypothesen dienen, die aus geologischen und geophysikalischen Feldstudien sowie aus geodynamischen, landschaftlichen und klimatischen Entwicklungsmodellen im Rahmen des 4DMB-Programms abgeleitet wurden.

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Wir haben zwei End-Member-Szenarien vorgeschlagen, die im Rahmen dieser Forschung getestet werden sollen. Die Auswirkungen von a) Plattenabriss und -abbruch und b) gleichzeitigem Plattenabbruch auf die Architektur des Vorlandbeckens und des Hinterlands.