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The Lake Poso record: Paleoseismology, paleoclimate, and paleoenvironment on Sulawesi (Indonesia)

Applicant Vogel Hendrik
Number 188876
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Institut für Geologie Universität Bern
Institution of higher education University of Berne - BE
Main discipline Geology
Start/End 01.03.2020 - 29.02.2024
Approved amount 726'918.00
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Keywords (7)

Limnogeology; Tsunami; Paleoclimate; Earthquakes; Sulawesi; El Niño droughts; Human impact

Lay Summary (German)

Lead
Die hohe Bevölkerungsdichte und Lage am pazifischen Feuerring nördlich und südlich des Äquators machen Indonesien besonders anfällig für Naturgefahren. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die Wiederkehrraten, Magnituden sowie die Konsequenzen für die Umwelt von zwei besonders schwerwiegenden Naturgefahren - Erdbeben und Dürreperioden - untersucht werden. Hierzu sind geophysikalische Messungen zur Charakterisierung der Bathymetrie und der Sedimentarchitektur, limnologische Analysen der Wassersäule als auch Multi-Proxy Untersuchungen an Sedimentkernen des Pososees, Sulawesi, Indonesien geplant.
Lay summary

Die hohe Bevölkerungsdichte und Lage am pazifischen Feuerring nördlich und südlich des Äquators machen Indonesien besonders anfällig für Naturgefahren. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die Wiederkehrraten, Magnituden sowie die Konsequenzen für die Umwelt von zwei besonders schwerwiegenden Naturgefahren – Erdbeben und Dürreperioden – untersucht werden. Hierfür sind Untersuchungen der sedimentären Füllung des ~1 Millionen Jahre alten und etwa 450 m tiefen Pososees auf Sulawesi, Indonesien geplant. Der Pososee liegt in der Nähe der Palu-Koro Störung, eine der aktivsten tektonischen Störungen auf der Erde. Damit könnte sich die Lokation ausgesprochen gut für eine detaillierte Rekonstruktion der Häufigkeit und Magnituden von verheerenden historischen Erdbeben eignen. Die Lokation am westlichen Rand des pazifischen Wärmebeckens macht den See darüber hinaus zu einem idealen natürlichen Archiv für die Aufzeichnung von El Niño induzierten Dürreperioden. Für die Rekonstruktion dieser Ereignisse sollen sowohl geophysikalische Messungen zur Charakterisierung der Bathymetrie und der Sedimentarchitektur, limnologische Analysen der Wassersäule als auch Multi-Proxy Untersuchungen an Sedimentkernen durchgeführt werden. Die erwarteten Resultate sollen genutzt werden um die Gesellschaft und die Entscheidungsträger über diese Naturgefahren zu informieren. Auch werden wichtige fundamentalwissenschaftliche Erkenntnisse zu den Forschungsgebieten Seismologie und Paläoklimatologie erwartet. 

Direct link to Lay Summary Last update: 10.02.2020

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
182090 Swiss membership in the International Scientific Continental Drilling Program ICDP 01.01.2019 Research Infrastructure
153053 Climate history of the Indo-Pacific region and subsurface biosphere of Lake Towuti: The Swiss contribution to the ICDP Towuti Drilling Project (research part) 01.01.2015 Project funding (Div. I-III)
153054 Climate history of the Indo-Pacific region and subsurface biosphere of Lake Towuti: The Swiss contribution to the ICDP Towuti Drilling Project (drilling part) 01.06.2014 Research Infrastructure

Abstract

The dense population of Indonesia combined with its location on the Pacific ring of fire, and equatorial setting in the Indo-Pacific Warm Pool (IPWP), makes this country particularly vulnerable to a multitude of natural hazards. This proposal seeks funds to shed light on the recurrence rates, magnitudes, and environmental consequences of two major sources of natural hazards affecting the vulnerable societies on Sulawesi, Indonesia: Earthquakes and droughts. For this we propose to explore and investigate the sedimentary record of Lake Poso, an ancient, ~1 Myr old, ca. 450-m-deep, permanently stratified, tectonic lake in Central Sulawesi using state-of-the-art geophysical and limnological surveying methods combined with a tailored sedimentary multiproxy approach. Lake Poso is located close to the main trace of the Palu-Koro Fault, one of the most active strike-slip faults on Earth, and potentially hosts a long, well stratified sediment fill, ideally suited to produce a detailed record of earthquake recurrence and magnitude well beyond the historical record. Its location in one of the key regions affected by El Niño drought events also offers an opportunity to extend back in time the observational climate record while also allowing to assess the effect of interannual and long-term climatic changes on the environment. High-resolution paleoclimate reconstructions will benefit from bottom-water anoxia likely leading to well-stratified (possibly varved) sediments ideally suited for establishing robust chronologies. In addition to their paleoseismic sensitivity, these sediments, rich in carbonates, will offer an excellent hydroclimate proxy (d18Ocarbonate) that allows for high-resolution analysis to investigate past climate changes and their consequences for the environment. In summary, this project will produce deliverables to inform local societies and policymakers on two sources of natural hazards important to the vulnerable societies in Central Sulawesi, while also providing novel insight into fundamental aspects of seismological and climatological research. The proposed research builds on the applicant’s expertise in paleoclimate, limnogeology research, and scientific drilling, as well as previous SNSF-funded projects on Sulawesi, Indonesia (200021_153053; 20FI21_153054). This proposal will also explore whether Lake Poso is a suitable target for scientific drilling under the umbrella of the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP), for which Switzerland is an active member country (20FI20_182090) and for which the applicant has acted for as a Co-PI on a series of previous and submitted projects.
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