Der El'gygytgyn-Krater: ein Plio-/Pleistozänes Klima- und Umweltarchiv in der Nordostrussischen Arktis

Der El'gygytgyn-See, auf der Tschukschen-Halbinsel in der russischen Arktis gelegen, hat einen Durchmesser von 12 km und ist 170 m tief. Der Meteoriteneinschlagskrater, in dem der See liegt, ist 18 km groß und weist kontinuierlichen Permafrost auf.

Innerhalb des ICDP-Tiefbohrprogramms ist der Permafrost auf eine Tiefe von 141 m, die komplette Seesedimentfüllung auf 315 m Tiefe und das unterliegende vulkanische Grundgebirge (einschließlich der Impaktbrekzie) auf 202 m Tiefe gebohrt worden. Die Sedimentarchive reichen zurück bis 3,6 mio Jahre vor heute, dem Zeitpunkt des Meteoriteneinschlags.

Permafrost hat einen bedeutenden Einfluss auf die Landformen und die Umweltdynamik im Einzugsgebiet.  Auch besteht ein Zusammenhang zwischen der Permafrostdynamik, der Erosion und dem Materialtransport ins Seebecken. Hauptziel der Permafrost-Untersuchungen ist die Rekonstruktion der Paläoumwelt- und -klimaentwicklung im Einzugsgebiet des Sees.

Wir nutzen Sedimentproben aus den Tiefbohrungen, um folgende Aspekte zu untersuchen:

• den Aufbau, die Dynamik und das Alter des Permafrostes
• die Wechselwirkungen zwischen dem Einzugsgebiet und dem See
• die vergangenen Seespiegelschwankungen
• den Sedimenttransport von den Kraterhängen in den See

Wir wenden dazu folgende Methoden an:

• die Kryotextur, die Sedimentologie, die Mineralogie, die Gehalte an organischem Kohlenstoff, die Pollenzusammensetzung im Permafrostkern
• die hydrochemische Zusammensetzung des Bodeneises; d.h. die stabilen Wasserisotope (δ18O, δD), die Hauptkationen und -anionen
• Sedimentdatierungen
• die Quarzkorn-Mikromorphologie als Hinweis auf Verwitterung und Transport
• die Messung der Permafrosttemperaturen im Bohrloch.