Marine Geophysik und Hydroakustik

Tuaheni-Landslides

SCHLIP3D - Submarine Clathrate Hydrate Landslide Imaging Project  (Tuaheni-Landslides vor der Ostküste Neuseelands)

Die Dynamik submariner Hangrutschungen ist bisher unzureichend verstanden. Während bei manchen Rutschungen das Material schnell den inneren Zusammenhalt verliert, bleiben bei anderen Rutschungen große intakte Blöcke erhalten. In der jüngeren Vergangenheit wurde zusätzlich postuliert, dass submarine Rutschungen auch durch eine sehr langsame Deformation (Kriechen) charakterisiert sein können. Der Tuaheni Rutschungskomplex vor der Ostküste Neuseelands kann als Prototyp einer sich langsam deformierenden Rutschung angesehen werden. Während der Ausfahrt TAN1404 (13.04.-08.05.2014) mit dem neusseeländischen Forschungsschiff Tangaroa haben wir 3D-seismische Daten mittels des sogenannten P-Cables über den Tuaheni Rutschungskomplexes gesammelt. Mehr... Das P-Cable ist ein kostengünstiges, hochauflösendes 3D-seismisches System, das auf relativ kleinen Schiffen eingesetzt werden kann. Das eingesetzte System wird vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel betrieben.

Hauptziele der Messungen umfassen die Entwicklung eines Modells zum Ablauf der Rutschung, die Untersuchung des sich im Arbeitsgebiet befindenden Methanhydrat-Systems, insbesondere in Bezug auf seine Bedeutung für die Rutschungsdynamik, sowie die Analyse der Art der Deformation des Tuaheni Rutschungskomplexes. Es existieren zwei konkurrierende Modelle, um das Kriechen zu erklären: i) das ‚Hydrat-Ventil‘ (hydrate valve) postuliert Überdrücke an der Basis der Gashydrat-Stabilitätszone und dadurch bedingtes Hydro-Fracturing. Dies führt zu einer episodischen Mobilität. ii) Der Hydrat-Sediment Gletscher (hydrate-sediment glacier) besteht aus Gashydrat-führenden Sedimenten, die bei langsamer Deformation ein plastisches Verhalten zeigen (ähnlich wie Eis); dadurch kommt es zu einem kontinuierlichen Kriechen.

Während das ‚Hydrat-Ventil‘-Modell durch theoretische Überlegungen gestützt wird, deuten neue Labor-Messungen auf die Hydrat-Sediment Gletscher Theorie hin. Der 3D-seismische Datensatz wird es erlauben, Deformationsstrukturen (Kompression, Extension, Scherzonen) abzubilden, um zwischen kontinuierlichem Kriechen und episodischen Bewegungen zu unterscheiden. Zusätzlich soll der Datensatz verwendet werden, um diverse Bohraktivitäten im Rahmen von IODP (Integrated Ocean Drilling Program) sowie während einer Ausfahrt mit dem Forschungsschiff Sonne mittels des MeBo (Meeresboden-Bohrgerät) zu unterstützen.

Ansprechpartner für dieses Projekt: Sebastian Krastel

Partnerinstitutionen:

  • GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
  • GNS Science New Zealand
  • NiWa New Zealand

 

Forschungsfahrten:

  • R/V Tangaroa TAN1404 – 13.04.-08.05.2014

 

Projektpublikationen/Präsentationen:

  • Gross, F., Mountjoy, J., Crutchley, G., Koch, S., Bialas, J., Pecher, I., Woelz, S., Dannowski, A., Carey, J., Micallef, A., Böttner, C., Huhn, K., Krastel, S. (2016) Submarine creeping landslide deformation controlled by the presence of gas hydrates: The Tuaheni Landslide Complex, New Zealand [Talk] In: EGU General Assembly 2016, 17.-22.04.2016, Vienna, Austria.
  • Gross, F., Krastel, S., Mountjoy, J., Crutchley, G., Pecher, I. (2015) The Tuaheni Landslide Complex – First results from the 3D seismic perspective [Poster] In: 7th International Symposium on Submarine Mass Movements and their Consequences, 01.11.-04.11.2015, Wellington, New Zealand.

 

Aussetzen des P-Cable Systems

Aussetzen des P-Cables an Bord des Forschungsschiffs Tangaroa.
 

 

3D-Seismik des Meeresbodens vor der Ostküste Neuseelands. Deutlich zu erkennen sind große Ablagerungen von Hangrutschungen, aber auch Gasaustritte und freies Gas im Sediment.