Im Rotlicht werden die Sedimente für die Altersbestimmung vorbereitet. Helles Licht würde die Messungen verfälschen. © Peter-Paul Weiler, LIAG.

| Bohrtechnik

Mächtiges Klima-Archiv offenbart sich als seltener Schatz

Zehn Jahre nach Bohrbeginn gibt der Krater des Rodderberg-Vulkans seine Geheimnisse zur Klimaentwicklung bald vollständig preis. 14 internationale Wissenschaftler*innen aus acht Forschungseinrichtungen haben im Projekt Rodderberg unter Koordination des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik und der Universität Bremen im Rahmen eines online Workshops ihre Bohrkernanalysen zusammengeführt und damit einen riesigen, hochwertigen Pool an Daten geschaffen. Die erste Entdeckung: Der Rodderberg ist eine seltene „Superposition“.

„Superposition" heißt, dass er mehrere Warm- und Kaltzeiten im selben Profil übereinander enthält. Dadurch kann das vergangene Klima optimal erforscht werden. Erste Untersuchungsergebnisse liefern detaillierte Einblicke. Die gesamte Analyse der Sedimente soll mehr Verständnis über die Klimaentwicklung der vergangenen 300.000 Jahre geben und wird bis 2023 abgeschlossen sein.

 

Das Archiv Rodderberg wurde geöffnet

Ein gewaltiger Pool an Daten, Analysen und geowissenschaftlichen Beobachtungen bietet nun Informationen darüber, was sich in Sachen Klima und Umwelt an diesem für das Rheinland so einzigartigen Ort in den vergangenen Jahrtausenden abspielte. Um der Öffentlichkeit Einblicke in diesen hochwertigen Datenpool zu gewähren und um die Forschungsarbeiten zu verdeutlichen, werden einige Aspekte, Grafiken und Fotos bereitgestellt, die einen Eindruck von den Forschungsarbeiten geben. Die wissenschaftlichen Arbeiten wurden und werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziell unterstützt und die detaillierten Ergebnisse sind zur Veröffentlichung in Fachzeitschriften vorgesehen.

 

Vom magnetischen Gedächtnis bis zu pflanzlichen und tierischen Überresten

Die jeweils 3 m langen und 10 cm dicken Bohrkerne waren quasi fertig verpackt im Plastikrohr aus dem Bohrloch herausgezogen worden. Zuerst wurden zerstörungsfreie Messungen an den unversehrten Bohrkernen durchgeführt. Zum Beispiel maßen die Forschenden zentimeterweise die magnetische Suszeptibilität. Dieses sperrige Wort steht für das „magnetische Gedächtnis“, ein Maß für die Magnetisierbarkeit der vielen winzigen Mineralkörner im Sediment. Die so entstandene Messkurve allein sagt nur wenig aus, erst zusammen mit vielfältigen anderen Mess- und Analysewerten und mit Beobachtungen an den anschließend der Länge nach halbierten Bohrkernen wird das Puzzle Stück für Stück zusammengesetzt. Fotos von geöffneten Bohrkernen zeigen, wie viele Schichten in nur 10 cm Sediment enthalten sein können. Sensoren tasten den offenen Bohrkern millimeterweise ab und liefern Tausende von Daten. Mit Massenspektrometern geht die Geochemie noch einen Schritt weiter und untersucht die Verhältnisse der Sauerstoff-Isotope im Sediment.

 

Auszählreim …. sag mir jetzt, wie alt bist du!

Das absolute Alter der verschiedenen Schichten wird mit dem Lumineszenzverfahren bestimmt. Dieses sehr aufwändige Messverfahren an speziell ausgewählten Sandkörnern gibt Hinweise, wieviel Zeit verstrichen ist, seit das Sonnenlicht die untersuchten Sandkörner zuletzt bestrahlt hat, bevor sie mit Sediment bedeckt wurden. Die Messungen dazu dauern noch an und sind ein entscheidendes Puzzleteil im Gesamtbild.

 

Ein langjähriges Forschungsprojekt

Nach umfangreichen geophysikalischen und geologischen Voruntersuchungen war vor über 10 Jahren der Bohrplatz im Kraterzentrum für eine Forschungsbohrung ausgewählt worden. Aus technischen Gründen entstanden drei parallele Bohrlöcher. Sie sind jeweils nur wenige Meter voneinander entfernt. Das erste und tiefste Bohrloch endete 164 m unter der Geländeoberfläche im harten Basalt des Rodderberg-Vulkans. Schon während der Bohrzeit waren in den Bohrlöchern vom LIAG umfangreiche geophysikalische Messungen durchgeführt worden. Auch war es möglich, mit einer Bohrlochkamera die Gesteine der Bohrlochwand bis in 160 m Tiefe zu filmen, denn das Bohrloch war mit klarem Grundwasser gefüllt. Es schlossen sich in den folgenden Jahren weitere Messungen sowohl in den Bohrlöchern als auch in der Umgebung der Bohrungen an. Bachelor- und Masterarbeiten beleuchteten viele Teilaspekte. Der Rodderberg-Vulkan wird seit mindestens 230 Jahren von Geowissenschaftlern beachtet und ist inzwischen ein geschätztes geowissenschaftliches Forschungs- wie auch ein Studien- und Ausbildungsobjekt im Rheinland geworden. Direkt gegenüber dem Siebengebirge und am Rhein gelegen, dient dieses landschaftlich sehr reizvolle Schokoladenstück nicht nur der Erholung der Bonner Bevölkerung, sondern wird auch von Geowissenschaftler*innen immer wieder gern besucht.

In den vergangenen 10 Jahren haben etliche Institute und Universitäten, aber auch staatliche Fachbehörden wissenschaftliche Beiträge zum Rodderberg-Projekt erbracht: Das Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, Hannover, das Institut für Geographie der Universität Bremen, der Geologische Dienst NRW, Krefeld, das Steinmann Institut der Universität Bonn, weiterhin Wissenschaftler*innen des Forschungszentrums Jülich, des Niedersächsischen Instituts für historische Küstenforschung, der Universitäten Bayreuth, Bern, Braunschweig, Erlangen-Nürnberg und Köln.

 

Weitere Informationen:

https://www.leibniz-liag.de/index.html