The erosion-deposition cycle of particulate matter on continental margins

Die Quantifizierung und Modellierung globaler Kreisläufe von Partikeln, Nährstoffen und organischem Kohlenstoff benötigt detaillierte Informationen zum Erosions- und Depositions-verhalten resuspendierter Partikel in der benthischen Bodengrenzschicht (BBL). Dazu fehlen zur Zeit am Kontinentalhang und in der Tiefsee die Basisdaten zur Stabilität und zum Sinkverhalten natürlicher Sedimente, sowie Aussagen über die treibenden hydrodynamischen Kräfte. Die in den bodennahen Wasserzonen der BBL vorhandenen Partikel können sowohl lateral aus flacheren Regionen verfrachtet worden sein als auch aus oberflächennahen ozeanischen Regionen stammen, von wo aus sie, mit einer Sinkkomponente versehen, mit großflächigen ozeanischen Strömungsfeldern mitgeführt werden. Die in der Bodengrenzschicht zwischen lokalen Quellen und Senken, d.h. den Erosions- und Depositionsorten ver-mittelnden, zugehörigen advektiven Transportvorgänge sind nach neueren Untersuchungen überwiegend Tidenströmungen, die auch einen Teil des Materials vom Schelf über den Kontinentalrand in die Tiefe transportieren. Das dabei auftretenden Wechselspiel zwischen kritischen Depositi-onsschwellwerten der sinkenden Partikel, den Erosionsschwellwerten der den Meeresboden darstellenden Sedimente, den Strömungsvektoren und der Bodenschubspannung bestimmt mit Transportmenge, -richtung und die biogeochemischen Transformationen der Partikel.

Mit den am Arbeitsbereich vorhandenen Erosions- und Depositionskammern mit steuerbarer Bodenschubspannung sind erste Werte einer Shields-Kurve für natürliche Sedimente ein-schließlich der Aggregate biogenen Ursprungs aus Tiefseezonen gewonnen worden, die zu-sammen mit Feldmessungen der Strömungsverhältnisse zu verläßlichen Bilanzierungen des Massentransportes an Kontinentalhängen im Nordatlantik führen werden. Gleichzeitig werden den Modellierern verlässliche Daten zu den Boden-Randbedingungen der Flux-Gleichungen geliefert.

• 3-03.010V
  L. Thomsen; G. Gust: "Sediment stability and chacteristics of resuspended aggregates of the western European continental margin." Deep Sea Research 47, 1881-1897, 2000.
• 3-03.011V
  L. Thomsen; T. van Weering; G. Gust: "The particle resuspension loop at the Iberian Continental Margin." Progress in Oceanography, in review, 2000.

Stichwörter

• Bodenschubspannung
• Erosion/Deposition
• Grenzschicht