Erosion in ganz Deutschland mit Schwerpunkt auf den Süddeutschen Schichtstufenland – Integration von Oberflächenanalyse, Thermochronologie, kosmogenen Nukliden und Landschaftsentwicklung Modellierung

04.01.2022 bis 31.03.2024

Die sichere Lagerung von Atommüll für zukünftige Generationen erfordert die Berücksichtigung der geologischen, klimatischen und interagierende Oberflächenprozesse, die ein potenzieller Endlagerstandort ausgesetzt ist. Jeder dieser Prozesse reagiert auf äußere Einflüsse (z. B. tektonische und paläo-
/Klimaprozesse) sowie systeminterne Dynamiken wie Flussausrisse, Flussanzapfung und Massenbewegungen. Kenntnis vergangener Prozesse, die zur Gegenwart geführt haben bietet Einblicke in die zukünftigen Bedingungen, die auftreten können, und in relevante geologische und klimatische Antriebe von Belang. In diesem Projekt dokumentieren wir räumliche und zeitliche Schwankungen der Erosionsraten, die für die Auswahl potenzieller Endlager außerhalb vergletscherten Regionen in ganz Deutschlands und besonders im südwestdeutschen Schichtstufenland. Es gibt mehrere Komponenten und erwartete Ergebnisse für unser Projekt. Diese schließen ein:
(1) Zusammenstellung von veröffentlichten Thermochronometer- und kosmogenen Isotopendaten und Bedrobung von 60 Festgesteinsproben, 80 Flusssedimente und 60 lokalen Steilhänge für thermochronologische und kosmogene Isotopen Untersuchungen, relevant zur Quantifizierung vergangener Erosionsraten;
(2) DEM Analyse zur Identifizierung lithologischer vs. tektonischer Kontrollen an Erosions-Hotspots, transienten Flüssystemen und Knickpunkte in SW-Deutschland, (3) Modifikation und Weiterentwicklung bestehender gekoppelten Oberflächenprozess- und thermokinematischen numerischen Modellierungsansätze um vorhandene und neue Erosionsratendaten mit der heutigen Topographie Deutschlands zu integrieren und Erosionsraten von Steilhängen/Schichtstufen zu quantifizieren; und (4) Anwendung unserer Modell-Daten-Fusionsansätze für die Quantifizierung der vergangenen (letzten ~10 Mio.) und zukünftigen (vorhergesagten nächsten ~1 Ma) Erosionsraten auf größeren Skalen (deutschlandweit) und regional (in SW-Deutschland). Hierbei sollen Unsicherheiten aufgrund von Beobachtungen und vergangenem und zukünftigem Klimawandel berücksichtig werden.
Zu den erwarteten Ergebnissen dieses Projekts gehört eine neue, erweiterte Erosionsratendatenbank für Deutschland, welche zusammen mit der Modellierung in Erosionskarten mit ~2 km räumlicher und 10 kyr zeitlicher Auflösung resultieren. Außerdem wird das Projekt Karten von Flusseinschneidungen und Knickpunkt-Migrationen für das Süddeutsche Schichtstufenland produzieren, welche zu einem besseres Verständnis des Rückzugs der Trias/Jura Schichtstufen während der vergangenen und zukünftigen Landschaftsentwicklung in SW Deutschland führen wird.