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Glaciation history and environmental evolution of overdeepened valleys in the northern Alpine Foreland: A deep drill hole at the mammoth site in Niederweningen, northern Switzerland

English title Glaciation history and environmental evolution of overdeepened valleys in the northern Alpine Foreland: A deep drill hole at the mammoth site in Niederweningen, northern Switzerland
Applicant Furrer Heinz
Number 125304
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Paläontologisches Institut und Museum Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Geology
Start/End 01.04.2009 - 30.04.2010
Approved amount 129'991.00
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Keywords (10)

palaeoclimate; environment; Quaternary; Eemian; chronology; glacial basin; palynology; chironomids; Coleoptera; palaeomagnetic analysis

Lay Summary (German)

Lead
Lay summary
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entschlüsselung der Entstehungs- und Klimageschichte eines für das nördliche Alpenvorland der Schweiz typischen, glazial übertieften Beckens. Zwei Kernbohrungen bei Niederweningen, der reichhaltigsten Schweizer Mammut-Fundstelle, geben Einblick in ein einmaliges Sediment- und Fossilarchiv, das mindestens weit in die vorletzte Eiszeit zurückreicht. Die Datierung der tiefsten Ablagerungen in der Felsrinne soll ein Minimalalter der Erosion durch die wiederholt aus den Alpen vorgestossenen Gletscher ergeben. Von der Untersuchung einer etwa 150'000 Jahre alten Erosionsdiskordanz in den Seesedimenten wird die Klärung der umstrittenen Frage eines damaligen Gletschervorstosses erwartet. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse der dramatischen Umweltveränderungen, die am Ende der letzten Zwischeneiszeit (Eem-Warmzeit) zur letzten Eiszeit (Würm-Kaltzeit) führten.HintergrundIm nördlichen Alpenvorland der Schweiz ist eine ganze Reihe von glazial übertieften Becken bekannt, welche mehrere hundert Meter tief unter das aktuelle Flussniveau reichen. Ihre Entstehungsgeschichte und die spätere sedimentäre Füllung sind nur zum Teil bekannt. Das Wehntal nördlich der Lägerenkette gehört zwar nicht zu den tiefsten Becken, zeigt aber insbesondere bei Niederweningen ein einmaliges Sediment- und Fossilarchiv, das mindestens weit in die vorletzte Eiszeit zurück reicht. Das Forschungsprojekt umfasst seismische Untersuchungen, zwei Kernbohrungen (30 m und 100 m) und die interdisziplinäre Untersuchung der erbohrten Sedimente. Dabei stehen moderne sedimentologische Analysen, Altersbestimmungen mit der Luminiszenz-Methode sowie die paläoklimatische Interpretation mittels Pollenanalyse im Vordergrund.BedeutungDas SNF-Projekt ist Teil einer von der Stiftung Mammutmuseum Niederweningen initiierten Studie zur Erforschung der Eiszeitgeschichte des Wehntals. Dabei erwartet ein interdisziplinäres Team von Fachleuten der Erd- und Biowissenschaften wichtige Hinweise zu den teilweise abrupten Klimaschwankungen der letzten 200'000 Jahre, eines auch für die heutige Klimadiskussion aktuellen Themas. Genauere Abschätzungen glazialer Erosionsraten sind von grosser Bedeutung für die Sicherheit möglicher Lagerorte radioaktiver Abfälle im schweizerischen Mittelland. Dank Spenden von Institutionen, Firmen und Privatpersonen konnten seismische Untersuchungen, zwei Kernbohrungen, sowie erste Untersuchungen der erbohrten Sedimente durchgeführt werden. Die Resultate der interdisziplinären Studie sollen im öffentlich zugänglichen Mammutmuseum Niederweningen präsentiert werden.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
130083 Accelerated release of persistent organic pollutants from Alpine glaciers 01.09.2010 Project funding (Div. I-III)
129977 The drill hole "Niederweningen'09": Further insights into glaciation history and environmental evolution of overdeepened valleys in the northern Alpine Foreland, Switzerland 01.05.2010 Project funding (Div. I-III)
147145 Swiss Membership in the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) 01.01.2014 Research Infrastructure
126784 Quaternary glaciation and environmental history of the Alps: Establishing chronologies for proglacial deposits from northern Switzerland 01.02.2010 Project funding (Div. I-III)

Abstract

The Alps, as the major weather divide in Europe, represent one of the most interesting areas for understanding past climate change and its impact on continental environments. However, our knowledge of the Quaternary environmental history of the region is still rather limited, especially for the time preceding the last glaciation of the Alps. Proposed here is a project that will investigate Middle to Late Pleistocene sediments from a core that will be drilled in early 2009 near the village of Niederweningen, located in Wehntal in the Swiss lowlands. The research will be carried out by a multidisciplinary team of internationally recognised specialists from different fields of Quaternary sciences. We are here asking for financial support to cover the costs of analysis performed by the individual team members and for funding for a postdoctoral fellow that will carry out part of the analyses and in particular coordinate interaction between the different project members. This project is in close cooperation with the privately run Mammoth Museum of Niederweningen and a substantial amount of financial resources is already available for the drilling costs as well as for later medial presentation of the scientific results. Most of the drilling costs will by paid by the Swiss Agency for Nuclear Waste Deposits (NAGRA).The project has the following three major research objectives:•Study in detail the environmental evolution at the transition from the end of the Eemian interglacial into the beginning last glacial cycle (Würmian). While a substantial amount of research has focused on the transition from the last glacial periods into the Holocene, the change from interglacial times into the beginning last glacial cycle has so far found little attention.•Investigating the nature of deformed layers and erosional unconformities as observed in a previously drilled core (NW07) with an age of about ~150,000 yr (Marine Isotpe Stage (MIS) 6). The working hypothesis of an overriding glacier has to be examined in further detail as it would represent one of the few dated evidences for a major glaciation of the Swiss Alpine forelands during MIS 6. This issue has been rather controversial in the past and will be relevant not only for reconstructing the effect of climate change but also for accessing if this glaciation caused substantial erosion in the lowlands.•The new drilling will be one of the very few sites to the north of the Alps providing a complex view into pre-Eemian times. From previous studies, we are expecting sediments of an older interglacial below pre-Eemian lake sediments. This will not only help to understand the pre-Eemian climate and environmental history but also give important information about the age of initial valley formation.
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