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In diesem Expeditionsblog erzählt Julia Schätzel von den Erfahrungen auf ihrer ersten Forschungsexpedition auf dem Forschungsschiff Sonne. Julia gehört zum Team des GEOMAR Forschungsbereichs 4 : Dynamik des Ozeanbodens. Normalerweise arbeitet sie hinter den Kulissen und unterstützt die Forschenden von Land aus bei der Durchführung ihren Expeditionen. Dieses Mal fährt sie mit, um zu erfahren wie der Alltag auf einem Schiff aussieht.
Wissenschaftlicher Hintergrund der Fahrt
The proposed PISAGUA cruise aims to derive a detailed high-resolution model for the marine forearc in Northern Chile to image the forearc of an erosional subduction zone. One main target is to compare the forearc structure to previous and ongoing accumulation of seismic moment. Therefore, the project composes an amphibious 2D and 3D refraction seismic experiment in Northern Chile offshore Taltal to investigate the control of incoming and overriding plate structures on earthquake rupture behavior. This subduction zone segment in the region offshore Taltal, where a mature seismic gap is located, ruptured in 1922 during a major earthquake and is poorly known from marine observations. The highresolution structural 2D and 3D images obtained in this project, together with data from the seismic stations onshore, will be used to investigate the control of upper and lower plate structure on coupling and other rheological parameters. It is planned to complement the experiment with seismological stations onshore (Universidad de Concepción). Furthermore, we install novel drift-free pressure sensors (A-0-A type) capable of measuring water pressure changes without drift. This new kind of observation allows resolving subsidence and sea-level changes with a precision better than 1 cm for more than five years.
In this expedition blog Julia Schätzel tells about her experiences on her first research expedition on the research vessel Sonne. Julia is part of the team of GEOMAR Research Unit 4 : Dynamics of the Ocean Floor. Normally she works behind the scenes and supports the researchers from shore during their expeditions. This time she is going along to experience what everyday life on a ship is like.
Scientific Background
Für den wiederholt von Starkbeben betroffenen nordchilenischen Kontinentrand liegt aufgrund der hohen Seismizitätsrate landseitig ein außergewöhnlicher geophysikalischgeologisch-geodätischer Datensatz vor. Für ein tiefergehendes Verständnis der Prozesse fehlt die Kenntnis der Tiefenstruktur des marinen Forearcs und der seismogenen Zone, da dieser seewärtige Bereich bisher nicht mit moderner Vermessungstechnologie untersucht wurde und daher nur begrenzte Informationen über den Aufbau und Struktur der subduzierten ozeanischen und der überfahrenden kontinentalen Kruste vorliegen. Das Ziel der Ausfahrt PISAGUA ist eine detaillierte Studie zur Abbildung der Tiefenstruktur offshore Taltal mit 2D und 3D Refraktionsexperimenten, um die Beziehung zwischen Deformationsverhalten und Forearcstrukturen anhand der nordchilenischen Subduktionszone als Typlokation zu analysieren und um damit einen Beitrag zu regionalen Gefährdungsstudien zu leisten. Insbesondere die dreidimensionale Analyse von Refraktionsdaten gehört nicht zum standardisierten Auswerteverfahren und beinhaltet methodische Herausforderungen, um die angefallenen Daten in dreidimensionale Geschwindigkeitsmodelle zu invertieren. Für die Ausfahrt stehen insg. 50 OBS/OBH aus dem GEOMAR-Pool zur Verfügung. Weiterhin ist geplant, das Refraktionsexperiment mit 30 Instrumenten landwärts fortzusetzen (Universidad de Concepción/GEOMAR). Fünf neuartige, driftfreie Drucksensoren (A-0-A Messprinzip) werden als Profil aufgebaut und erlauben erstmals, Meeresspiegelschwankungen oder die Absenkung des Meeresbodens über mehr als fünf Jahre mit cm-Genauigkeit zu bestimmen.