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Volatile und Fluide in Subduktionszonen: Klimarückkopplungen und Auslösemechanismen von Naturkatastrophen / SFB 574

Volatiles and Fluids in Subduction Zones: Climate Feedback and the Causes of Natural Disasters

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ziele: -- Gibt es einen erkennbaren und quantifizierbaren Zusammenhang zwischen tektonischen Bewegungen, Gezeiten und anderen Antriebskräften einerseits und Entwässerungsraten, Fluid-Austritten und vulkanischer Aktivität andererseits? -- Wie werden die maximale Devolatilisierungstiefe und Erdbeben von der Subduktionsrate, der Zusammensetzung der Platte und variablen Temperatur- und Druckbedingungen beeinflusst? -- Welche Anteile des Rückflusses in den Ozean und die Atmosphäre fließen durch Fluid-Austrittsstellen, Schlamm-Diapire und Vulkane? -- Welche Prozesse kontrollieren die Bildung und Zersetzung von Gashydraten und wie wird der Methantransport durch Schlamm-Diapirismus beeinflusst? Lösen diese Prozesse große Rutschungen aus, wie häufig ereignen sich diese und wieviel Masse wird jeweils bewegt? -- Wie beeinflussen die Fluid- und Gasströme in Subduktionszonen die benthischen Lebensgemeinschaften, die Chemie des Meerwassers und den Ozean-Atmosphäre Austausch von „Treibhausgasen“? Welche Rolle spielt der biologische Umsatz von Volatilen im Ozean? -- Welche Mengen der verschiedenen Volatile werden von Vulkanen in die Atmosphäre freigesetzt, aus welchen Quellen stammen sie und welche Prozesse bestimmen ihre Zusammensetzung? -- Wie werden die langzeitliche Klimaentwicklung und die geochemische Zusammensetzung der Atmosphäre, des Meerwassers und der Sedimente durch Recycling und Fraktionierung von Elementen in Subduktionszonen beeinflusst?

Objectives: -- Is there a detectable and quantifiable relationship between tectonic movements, tidal and other forcings, on one hand, and dewatering rates and fluid-venting, as well as volcanic activities, on the other? -- How do subduction velocity, plate composition, and variable temperature and pressure regimes affect the depth of maximum devolatilization and earthquakes? -- How much of the return flux to the ocean and the atmosphere occurs through vent sites, mud diapirism, and volcanoes? -- What are the processes controlling the formation and decomposition of gas hydrates and how is methane transport affected by mud diapirism? Do they trigger large slumps, how often do these occur and how much mass is moved by individual slumps? -- How do fluid and gas fluxes at subduction zones affect benthic communities, water column chemistry, and sea-air exchange of green house gases and what role is played by biologically mediated transformation of volatiles in the ocean? -- What quantities of different volatile phases are expelled from volcanoes into the atmosphere, from which sources do they originate, and what processes control their composition? -- What is the role of recycling and element fractionation at subduction zones on long-term climate development and on the geochemical evolution of the atmosphere, seawater, and sediments?

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Erwin Suess
GEOMAR - Forschungszentrum für marine Geowissenschaften der Universität zu Kiel
Wischhofstraße 1-3 · 24148 Kiel
Tel.: (0431) 600-2232 · Fax.: (0431) 600-2928
E-Mail: esuess@geomar.de

Further Information: www.geomar.de/projekte/sfb_574/index.html