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The drill hole "Niederweningen'09": Further insights into glaciation history and environmental evolution of overdeepened valleys in the northern Alpine Foreland, Switzerland

English title The drill hole "Niederweningen'09": Further insights into glaciation history and environmental evolution of overdeepened valleys in the northern Alpine Foreland, Switzerland
Applicant Furrer Heinz
Number 129977
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 01.05.2010 - 30.04.2011
Approved amount 134'183.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Geology
Palaeontology

Keywords (10)

palaeoclimate; environment; Quaternary; Eemian; chronology; glacial basin; palynology; chironomids; Coleoptera; palaeobotany

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. Eine Kernbohrung bei Niederweningen, der reichhaltigsten Schweizer Mammut-Fundstelle, gibt Einblick in ein einmaliges Sediment- und Fossilarchiv, das bis in die drittletzte Eiszeit zurückreicht. Die etwa 300'000 Jahre alten Ablagerungen in der Felsrinne bestimmen das Minimalalter der Erosion durch die wiederholt aus den Alpen vorgestossenen Gletscher. 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 sind einige glazial übertiefte 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 bei Niederweningen ein einmaliges Sediment- und Fossilarchiv, das bis in die drittletzte Eiszeit zurück reicht. Das gesamte Forschungsprojekt umfasst seismische Untersuchungen, zwei Kernbohrungen und die interdisziplinäre Untersuchung der erbohrten Sedimente. Nach einem ersten Projekt mit sedimentologischen und paläomagnetischen Analysen sowie Altersbestimmungen mit der Luminiszenz-Methode steht im laufenden Projekt die paläoklimatische Interpretation mittels Untersuchung von Pollen, grösseren Pflanzenresten und Käfern 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 300'000 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 finanzieller Beiträge von Institutionen, Firmen und eines einjährigen SNF-Projekts konnten seismische Untersuchungen, zwei Kernbohrungen, sowie wichtige Untersuchungen der erbohrten Sedimente durchgeführt werden. Erste Resultate der interdisziplinären Studie werden im Herbst 2010 im Mammutmuseum Niederweningen präsentiert.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
144960 XRF Core Scanner and digital radiography 01.01.2013 R'EQUIP
125304 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 01.04.2009 Project funding (Div. I-III)
147145 Swiss Membership in the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) 01.01.2014 Research Infrastructure

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 1-year prolongation of a project that will investigate Middle to Late Pleistocene sediments from a core that was successfully drilled in early 2009 near the village of Niederweningen, located in Wehntal in the Swiss lowlands. The research is carried out by a multidisciplinary team of internationally recognised specialists from different fields of Quaternary sciences. We are here asking for financial support for a one-year extension of the ongoing project to cover the costs of analysis performed by the individual team members and to provide funding for a postdoctoral fellow, who will carry out part of the analyses and, in particular, coordinate interactions between the different project members. This project is in close cooperation with the privately run Mammoth Museum of Niederweningen.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 period into the Holocene, the change from interglacial times into the beginning of the last glacial cycle has so far found little attention.•Investigating the nature of deformed layers, erosional unconformities and anomalies in geotechnical properties that were also 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 drill core provides one of the very few case studies north of the Alps allowing a detailed view into pre-Eemian times. The drilling will help to understand the pre-Eemian climate and environmental history but will also give important information about the age of initial valley formation.
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