stRainLab | Klima-Tektonik Interaktion

Das stRainLab hat es sich zur Aufgabe gemacht, unser Verständnis davon zu vertiefen, wie Prozesse an der Erdoberfläche und endogene Dynamiken miteinander gekoppelt sind. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Wechselwirkungen und potenziellen Rückkopplungen zwischen Erosion, Sedimentation und tektonischer Verformung. Dabei untersuchen wir, wie klimabedingte Oberflächenprozesse die Landschaftsentwicklung beeinflussen und wie umgekehrt die Tektonik die Topografie und die Sedimentwege prägt. Mithilfe eines analogen Modellierungsansatzes für Erosion und Tektonik simulieren wir die Entwicklung von bivergenten Akkretionskeilen, die Gebirgszügen ähneln, wobei wir ein wassergesättigtes, feinkörniges Verbundmaterial („CM2“, Reitano et al., 2023) verwenden, das in seiner Skalierung die spröde Erdkruste angemessen abbildet.

Unser Versuchsaufbau umfasst eine fixe Platte auf einem Förderband zur Simulation von plattentektonischer Deformation, sowie Nebeldüsen, mit denen wir realistische Niederschläge simulieren können, die Erosion, Abfluss und die Entwicklung des Entwässerungsnetzes beeinflussen. Um diese nichtlinearen Prozesse quantitativ zu charakterisieren, setzen wir hochauflösende Messverfahren ein, darunter 3D-Laserscanning zur Erstellung digitaler Höhenmodelle (DEM) und Particle-Image-Velocimetry (PIV) zur Erfassung von Oberflächenverformungen. Durch die Kombination von experimentellen Ansätzen, Feldbeobachtungen und numerischer Modellierung wollen wir die komplexen Wechselwirkungen aufdecken, die die Dynamik der Lithosphäre über räumliche und zeitliche Skalen hinweg bestimmen.