Undercover - Geodynamic and glacial evolution in the West Antarctica

Abbildung 1: Die Karte zeigt die eisfreie Topografie der Westantarktis mit abgeleiteten Strukturen und isostatisch korrigiertem Grundgestein; verändert nach LeMasurier (2008).

Die Westantarktis ist seit Beginn der Kreidezeit (145 – 66 Ma) großen tektonischen Veränderungen unterworfen. Dazu gehört der Übergang von einer Subduktion am nördlichen Rand der heutigen Westantarktis zu einer Extension mit schlussendlicher Abtrennung von Neuseeland im Rahmen des Gondwana Zerfalls. Mit dem Westantarktischen Riftsystem beinhaltet die Region weiterhin eines der größten kontinentalen Riftsysteme der Erde. Dieses Rift ist jedoch fast vollständig durch das Westantarktische Eisschild bedeckt, ein besonderer Umstand der Details der geodynamischen Geschichte und den Großteil der Rift-Entwicklung bis heute im Verborgenen hält. Ähnlich zur geodynamischen Geschichte sind auch genaue Kenntnisse über die Enteisungsgeschichte der Westantarktis begrenzt.
In dieser Studie wurde die Entwicklung der oberflächennahen Kruste (~15 – 1 km) des ~1000 km langen und parallel zur Hauptachse des Westantarktischen Rift verlaufenden Amundsen Sektors innerhalb der Westantarktis rekonstruiert. Dafür nutzte ich drei thermochronologische Verfahren im Niedrigtemperaturbereich und kombinierte die Ergebnisse in Zeit-Temperatur-Modellen. Über die thermischen Modellierungen konnte ich zeigen, dass der Amundsen Sektor in der mittleren bis späten Kreide durch massive Exhumierung geprägt wurde. Vergleichbar zu einem orogenen Kollaps kam es innerhalb weniger Millionen Jahre zu einem landschaftlichen Umbruch von einem ausgeprägtem Relief hin zu flachen Ebenen auf Meeresniveau welche zum Teil bis heute in Form einer Horst- und Graben-Struktur erhalten sind.
Den Gletscherrückzug seit dem Letzten Glazialen Maximum (ca. 23 – 19 ka) untersuchte ich mittels Oberflächendatierung in zwei Schlüsselregionen des Amundsen Sektors. Die gewonnen Ergebnisse zeigen, dass die beprobten Nunataka seit dem jüngsten Holozän eisfrei sind und deuten auf einen großflächigen Gletscherrückzug zu dieser Zeit hin. Mittlere Abschmelzraten von ~3,3 cm/a implizieren dabei Langzeitraten die eine Größenordnung langsamer waren als das was heutige Satellitenmessungen zeigen.
Meine Doktorarbeit präsentiert Ergebnisse und Einblicke in die vom Eis verdeckte Geschichte der Westantarktis und ermöglicht darüber hinaus Einsichten in die Bedeutung von lokalen Eisschildvariationen.