Marine Geophysik und Hydroakustik

Ohridsee (FYRO Macedonia)

Zusammenfassung

Der Ohridsee auf der Balkanhalbinsel innerhalb der Gebirgskette Dinaride-Hellenide-Albanide (Mazedonien/Albanien) ist wahrscheinlich der älteste, kontinuierlich bestehende See Europas (lakustrine Sedimente sind mindestens 1.4 Ma Jahre alt).

Messkampagnen

Multidisziplinäre Untersuchungen am Ohridsee, wie Mehrkanal-Seismik, Sedimentecholot und Kernbohrungen, belegen, dass es sich hierbei um ein bedeutendes Archiv zur Untersuchung der sedimentären und tektonischen Entwicklung eines Grabensystems über einen langen Zeitraum handelt. Im Rahmen des 'International Continental Drilling Program (ICDP)' wurde im Frühjahr 2013 eine erfolgreiche Tiefbohrkampagne mit mehr als 2000 m Sedimentkernen an vier Standorten durchgeführt. An jeder Bohrlokation wurde ein Bohrloch-Logging durchgeführt. mehr Diese Daten ermöglichen geophysikalische und sedimentologische Eigenschaften in seismische Profile zu integrieren, um eine fundierte Kenntnis der klimatischen und ökologischen Veränderungen des Einzugsgebietes zu erhalten.

bathymetric map of Lake Ohrid

Tiefbohrkampagne SCOPSCO (ICDP)

Die längste Aufzeichnung (~569 m, Hole - DEEP), die im zentralen Teil des Sees abgeteuft wurde, umfasst wahrscheinlich die gesamte lakustrische Abfolge des Ohridseebeckens, einschließlich mehrerer (bis MIS 31) interglazialer und glazialer Zyklen. Sedimentologische Analysen sind zur Zeit noch in Bearbeitung befinden sich aber in der finalen Phase. Die oberen 260 m Sedimente (DEEP) spiegeln jedoch die Zeitspanne zwischen Mittelpleistozän und Gegenwart wider. Eine Integration von geophysikalischen Bohrlochdaten in seismische Profile zeigt, dass Sedimente im zentralen Teil des Ohridsees über die letzten 600 ka in einer Ungebung mit signifikanten Wassertiefen abgelagert wurden. Mit Hilfe eines sehr hochauflösenden Sedimentecholot-Datensatzes können große Aschelagen (Tephren) in der obersten Sedimentdecke (ca. 50 m Eindringtiefe), identifiziert und durch das gesamte tiefe Becken verfolgt werden. Darüber hinaus wurde an der Bohrlokation DEEP ein vertikales seismisches Profil (VSP) durchgeführt, das eine Umrechnung der Zwei-Weg-Laufzeit in Sedimenttiefe ermöglicht. Ein wichtiges Ergebnis ist ein sogenannter 'Corridor stack' der Welle, die aus der Tiefe durch die sedimente zum Receiver verläuft. In diesen Daten lassen sich deutlich mehr Reflektoren, die mit veränderten Sedimenteigenschaften der Kerne und damit mit Umwelt- und Klimaänderungen in der Umgebung des Ohridseebeckens verbunden sind, ausmachen.

map

In den seismischen Daten wurden mehrere Veränderungen der Klimabedingungen von Glazial zu Interglazial und umgekehrt beobachtet. Ein vorläufiges Altersmodell zur Interpretation physikalischer Parameter, wie natürlicher Gammastrahlung, magnetischer Suszeptibilität und Schallgeschwindigkeit, gibt Aufschluss über Ursachen und Zeitpunkt von Reflektoren an der Stelle des DEEP-Bohrloches aus dem Jahre 2013. Ein Netz von seismischen Profilen ermöglicht es uns, dieses auf das gesamte Zentralbecken auszudehnen und die Sedimentgeschichte des Ohridsees zu rekonstruieren. Damit befand sich das tiefe Becken über einen sehr langen Zeitraum (> 1Ma) in einem recht stabilen Zustand und hatte eine Wassertiefe von mehr als 100 m.

Massenumlagerungen und Tsunami Modell

Der Rutschungskomplex Udenisht im Südwesten ist das mit Abstand größte Massenversagen innerhalb des Sees. Die Rutschung hat eine Fläche von ca. 27 km², eine durchschnittliche Mächtigkeit von 30 bis 40 m und ein geschätztes Volumen von 0,11 km³. Die allgemeine Morphologie der Udenisht-Rutschung ist gekennzeichnet durch eine raue Topographie mit einer Bruchfläche im Bereich des oberen Hanges und einer bis zu 10 km in das Zentralbecken reichenden Fläche von verschobenem Material. Weitere Belege für die Rutschung sind Seitenwände mit einer Höhe von 25 m im Bereich der Bruchstelle, sowie massive Blöcke mit einem Durchmesser von 150 m im Bereich der Ablagerung. Erste Altersschätzungen deuten darauf hin, dass die Udenisht-Rutschung weniger als 2000 Jahre alt ist.

Tsunami model

Das Volumen der Udenisht-Rutschung liegt im Bereich der Erdrutsche, die bekanntlich Tsunamis ausgelöst haben. Da die Rutschung jedoch mit drei kleinen Teilereignissen rückläufig war und die Ablagerungen stark deformiert sind, waren die Wellen höchstwahrscheinlich klein. Im Gegensatz dazu haben kleinere Rutschungen nördlich des Udenisht-Rutschungskomplexes ein höheres tsunamigenes Potenzial, da der Rutschvorgang einem rotierendem Hangrutsch (sogenannter Slump) ähnelt.

 

Verantwortliche:  Katja Lindhorst und Sebastian Kastel

Scientific expeditions and drilling campaign:

  • 2007 and 2008: Multichannel seismic, sediment echosounder and sidescan sonar
  • 2009: BLOSSOM: Bathymetry at Lake Ohrid for Subaquatic Slide Overview Mapping (Mini-Proposal ISOS PhD), Bathymetric and sediment echosounder survey
  • 2013: SCOPSCO ICDP deep drilling campaign April 1st - June 3rd,

 

Related Publications:

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