Das Projekt "FS SONNE-Tohoku: Untersuchung der Verlagerung des Meeresbodens vor der Küste Honshu durch das 2011 Tohoku-Oki-Erdbeben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Zusammenfassung des Fahrtberichtes: Am 11. März 2011 erschütterte ein Erdbeben der Stärke 9 die nordöstliche Küste der japanischen Insel Honshu. Das Epizentrum des sogenannten Tohoku-Oki Erdbebens lag etwa 70 km östlich vor der Oshika-Halbinsel von Tohoku, wo das Beben in einer Tiefe von etwa 32 km stattfand. Es war das größte je in Japan registrierte Beben und löste einen Tsunami von bis zu 40 Metern Höhe aus, der weite Gebiete an der japanischen Küste überflutete. Das Beben wurde durch die Kollision der Ochotskischen Platte mit der Pazifischen Platte verursacht, die hier unterhalb Nordost-Japans abtaucht. Erste Vermessungen japanischer Schiffe direkt nach dem Beben zeigten, dass sich, im Vergleich zu Daten die bereits 1999 sowie 2004 aufgezeichnet wurden, der Kontinentalhang um etwa 50 m Richtung Südosten verschoben hat und der Meeresboden um etwa 5 m angehoben wurde. Zudem deuten die Daten auf große Rutschungsmassen hin, die im Zuge des Bebens in dem Tiefseegraben abgelagert wurden. Die Fahrt SO219A mit dem FS SONNE in das Erdbebengebiet fand als Reaktion auf das verheerende Tohoku-Oki Beben statt, mit der Zielsetzung, wichtige Beiträge zum besseren Verständnis des Ablaufs des Bebens sowie des Tsunamis zu leisten. Der Fokus des ersten Fahrtabschnittes lag auf der Vermessung der Bodenmorphologie des Kontinentalhanges mit dem bordeigenen Fächerecholot und Parasoundsystem, der Inspektion von ODP Bohrloch-Observatorien auf eventuelle, durch das Beben verursachte Schäden, dem Bergen und Ausbringen von Ozeanboden-Messinstrumenten sowie der visuellen Untersuchung des Meeresbodens. Mit Hilfe des Tauchroboters ROV MARUM-QUEST 4000 konnten die Observatorien am Kontinentalhang gefunden und untersucht werden: Eines zeigte sich als relativ intakt, eines wies leichte Schäden auf. Weitere Ozeanbodenseismik- und Drucksysteme wurden ausgesetzt, die in Zukunft die seismischen Aktivitäten in der Region aufzeichnen werden. Zwei weitere Tauchgänge wurden mit dem FS SONNE-Videoschlitten OFOS im Forearc-Becken durchgeführt, es konnten Bakterienmatten und anstehendes, verfestigtes Sedimentgestein beobachtet werden. Einige Profile der insgesamt mehr als 2700 nautischen Meilen während der SO219A-Fahrt aufgezeichneten, detaillierten bathymetrischen Vermessungen wiederholten bereits vor dem Beben vermessene Schnitte. Durch deren Vergleich lassen sich nun morphologische Veränderungen entlang des Kontinentalhanges sowie des Tiefseegrabens identifizieren. Größte Änderungen zeigen sich östlich des Epizentrums. Nördlich und südlich davon liegende Profile weisen nur geringe oder keine Änderungen auf.
Das Projekt "SO 251 - EAGER-Japan: Untersuchung geologischer Archive von Extremereignissen wie Erdbeben, Rutschungen und Tsunamis vor Japan" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Am Südostrand der Eurasischen Platte beherbergt Japan zwei kontrastierende, seismisch hochaktive Subduktionszonen: Den Japangraben (JG) nahe Honshu mit Subduktionserosion im Norden und den Nankaitrog (NT)-Akkretionskomplex im Südwesten. Basierend auf den MARUM-Expeditionen SO219A und SO222 werden folgende Arbeiten unser Verständnis zu Erdbeben, Rutschungen und Tsunamis entlang Subduktionszonen verbessern: (i) Charakterisierung und Datierung der Lagen solcher Ereignisse, (ii) Bergen der bei SO222 ausgebrachten Langzeit-Observatorien, die physikalische Kontrollparameter solcher Ereignisse zeigen, und (iii) geochemisches und hydrogeologisches Studium der event-Lagen zur Bestimmung von Wiederkehrintervallen und Risiko in zwei Szenarien: Dem Starkbeben-Superzyklus im segmentierten Japangraben, und Megasplay-Bewegungen in Nankai. SO251 teilt sich in zwei Abschnitte: Im Japangraben vermessen und beproben wir den landwärtigen submarinen Abhang und den Tiefseegraben, um die geologischen Spuren des Tohoku-Erdbebens 2011 zu erforschen. Nach Hafenaufenthalt sollen im Nankaitrog mit dem ROV Messinstrumente aus Schlammvulkanen geborgen werden und detaillierte Vermessungen und Beprobungen an Störungen und im Tiefseegraben durchgeführt werden. Um innerhalb der Projektdauer sowohl die unmittelbaren Fahrtergebnisse als auch die Langzeitdatensätze (MeBo Bohrloch-Observatorien, Piezometer) und Zeitserienproben (aus den CAT-Metern) koordiniert auszuwerten, ist ein erfahrener Postdoc notwendig, der auch mit den internationalen Partnern die Arbeiten abstimmt. Die Forschungsarbeiten zu Extremereignissen an beiden Subduktionsrändern Japans decken ein Spektrum von Disziplinen ab, das Geotechnik, Geophysik, Sedimentologie und Modellierung umfasst. Zudem sind für den Postdoc Forschungsaufenthalte an den Partnerinstituten vorgesehen, wo u.a. Datierung der Sedimente, SO251 Datenintegration in die 3D-Seismik von Nankai und Vergleich der Observatoriendaten mit jenen andere Netzwerke stattfinden.