Dipl.-Geol. Dr. Sabine Volland, Dissertation:

Sediment dynamics in Lago Calafquén and Lago Villarrica (Northern Patagonia – Chile): A baseline study on sedimentological processes and considerations in assessing palaeoenvironmental change

Abschluss der Arbeit: WS 2005/06
(Prüfungstermin 31. März 2006)

In der vorliegenden Doktorarbeit werden Einzugsgebiet, Klima, Geologie und Ablagerungen (als „Sedimentarchive“ bezeichnet) zweier Seen im geologisch jungen, vulkanisch aktiven südlichen Teil Zentral-Chiles vorgestellt und vor dem Hintergrund der neueren Literatur diskutiert. Die beiden Seen Lago Calafquén und Lago Villarrica befinden sich im unmittelbaren Umfeld des Stratovulkans Volcano Villarrica (2.847 m N.N.), der mit  mehr als 70 historisch belegten Eruptionen zu den aktivsten Vulkanen Südamerikas gehört. Der letzte Ausbruch erfolgte im Jahr 2005.

Üblicherweise stellen Seen Umweltarchive dar, in denen die Sedimentationsgeschichte und alle Einflüsse abgelesen werden können. Allerdings war in vorliegendem Fall die Geschichte sehr komplex, da die Seen einerseits direkt von den südpazifischen Wetter-Trajektoren und El Niño/El Niña-Ereignissen, andererseits durch die tektonische Aktivität an den Flanken eines Vulkans beeinflusst werden (Erdbeben, vulkano-klastische Ingressionen).

Die Morphologie der beiden Seen wurde zunächst (bathymetrisch) vermessen und die Sedimentfüllung durch insgesamt etwa 230 km lange seismische Profile dokumentiert. Diese bilden die Grundlage für die Diskussion und Interpretation der Topographie zusammen mit dem geologisch-geomorphologischen Umfeld (und den vulkanischen und seismischen Ereignissen) und dem paläoklimatischen Kontext. Die Ergebnisse hierzu befinden sich im Teil 1. In der Arbeit konnte beispielsweise durch eine Kombination von sedimentologischen und ingenieurgeologischen Methoden der Nachweis erbracht werden, dass durch vulkanisch induzierte Erdbeben mehrfach subäquatische Hangbewegungen getriggert wurden. Diese Hangbewegungen ließen sich sogar bis über Tage in den Luftbildern als Terassenkanten nachweisen. In der Arbeit wurde dadurch insbesondere im Grenzbereich zwischen klassischer Sedimentologie und angewandt ausgerichteter Ingenieurgeologie Neuland betreten.
Die Entnahme von Proben in den beiden Seen mittels Sedimentgreifer und Sedimentkernen erlaubte sedimentologische Laboruntersuchungen, die praktisch alle wesentlichen mineralogischen, geochemischen und sedimentpetrographischen Methoden umfassten. Die umfangreichen Ergebnisse hierzu werden im Teil 2 zusammengestellt und diskutiert und stellen den sedimentologischen „Kern“ der Arbeit dar.
Zudem wurden Untersuchungen der Kieselalgen (Diatomeen) in den Sedimenten vorgenommen, die wesentliche Beiträge zur Umwelt- und Klimageschichte liefern. Diese Ergebnisse werden in Teil 3 dargestellt.

Betreuer: Prof. Dr. Kurosch Thuro, PD Dr. Mike Sturm (EAWAG Zürich)

Publikationen:

Volland, S. (2007): Sediment dynamics in Lago Calafquén and Lago Villarrica (Northern Patagonia - Chile) - A baseline study on sedimentological processes and considerations in assessing palaeoenvironmental change. - XV + 293 S., Münchner Geologische Hefte, Reihe B: Angewandte Geologie, Heft 22.

Volland, S., Sturm, M., Lukas, S., Pino, M. & Müller, J. (2006) Geomorphological and sedimentological evolution of a lake basin under strong volcano-tectonic influence: The seismic record of Lago Calafquén (south-central Chile). - Quarternary International.