Im Dürre-geplagten östlichen Mittelmeerraum ist es besonders wichtig, die vergangene hydroklimatische Variabilität besser zu verstehen, um unsere Möglichkeiten zu erhöhen, zukünftige Änderungen der Wasserbilanz in dieser Klima-sensitiven Region abschätzen zu können. Krypto-Tephrochronologie, d.h. die Identifizierung vulkanischer Asche (Tephra) vergangener Vulkanausbrüche in lakustrinen und marinen Sedimenten, sowie die Nutzung dieser Tephren als Zeit-parallele Marker, ist eine ideale Methode um diese Klimaarchive zweifelsfrei miteinander zu synchronisieren. Hauptziel des TEPH-ME Projektes ist es, Paläoumwelt-Records aus dem östlichen Mittelmeerraum an Hand von Tephra-Zeitmarkern zu verlinken um regional unterschiedliche hydroklimatische Rückkopplungen als Antwort auf vergangene Klimaänderungen zu bestimmen. Dafür sollen weitverbreitete und gut-datierte Kryptotephren aus dem Mittelmeerraum erstmals in den tiefen ICDP-Sedimentkernen des Toten Meeres identifiziert werden, und damit in einem der wichtigsten Paläoklima-Archive der südöstlichen Mittelmeer-Levante Region. Die Identifizierung solcher Tephren aus Vulkanprovinzen des zentralen und östlichen Mittelmeeres in den Sedimentkernen des Toten Meeres wird es erlauben, den tephrostratigraphischen Rahmen weiter in das östliche Mittelmeer auszuweiten. Des Weiteren wird damit die bisher nur unzureichende Chronologie des ICDP Paläoklima Records des Toten Meeres wesentlich verbessert werden. Die Synchronisation der Paläoklimadaten des Toten Meeres mit anderen langen und hochaufgelösten Klimaarchiven des östlichen Mittelmeerraumes wird es ermöglichen, natürliche hydroklimatische Schwankungen der Vergangenheit, sowie regional unterschiedliche Antwortmechanismen auf vergangene Klimawandel in der gesamten Region zu entziffern.Besonderer Fokus soll auf das letzte Interglazial (Marines Isotopenstadium - MIS 5e) gelegt werden, eingenommen der Übergänge von der vorletzten Eiszeit (MIS 6), und zum frühen letzten Glazial (MIS 5d-a). Dieses Zeitfenster ist von besonderem Interesse in der Paläoklimawissenschaft, da es oft als mögliches Analogon zu den projizierten zukünftigen Klimaänderungen angesehen wird. Des Weiteren kann dieser Zeitabschnitt Auskunft geben über vergangene hydrologische Veränderungen in der südlichen Levante, und die Rolle dieser Region als Migrationskorridor für den frühen modernen Menschen, der während des letzten Glazial-Interglazial-Zyklus aus Afrika migriert ist.
Since 2006, the Institute for Meteorology and Climate Research (IMK-TRO) is involved in intensive field measurements at the Dead Sea. Long term measurements of meteorological parameters, particle concentrations and ozone mixing ratios were initiated - accompanied by short term activities like vertical profiling and determination of radiation and the surface energy balance. Objective and Results: The objective is to study the mesoscale wind systems and their role in the distribution of pollutants near the Dead Sea. Preliminary data evaluation shows that a complexe superposition of various wind systems is abundant. The existence of the widespread lake plays a mayor role in the development of atmospheric layering during the course of the day. However, synoptic influence can disturb the regional system. Since September 2006 an permanent meteorological station is working at Massada National Monument approx. at elevation sea level. Measurements of the actual week are shown here . The whole data set is available on request.
Der Sedimentkern 5017-1 wurde im Tiefsten Bereich des Toten Meeres im Rahmen des ICDP Dead Sea Deep Drilling Programms erbohrt. Die lakustrinen, und zum Teil laminierten Sedimente aus diesem tiefen Bohrkern, sowie vom Uferbereich des Toten Meeres sind einzigartige Archive für Variationen des Sedimenteintrags und Paläo-Niederschlagsregimes in der Levante-Region (Naher Osten). Die langfristigen paläo-hydrologischen Änderungen im Einzugsgebiet des Toten Meeres während der letzten ca. 20 Tausend Jahre werden durch Änderungen des relativen Sedimenteintrags aus verschiedenen Zuflüssen widergespiegelt und konnten mittels Messung der radiogenen Isotope von Neodym (Nd) und Strontium (Sr) entziffert werden. Allerdings ist bisher unklar, inwiefern auch kurzfristige und rapide Klimaänderungen, z.B. während des 8.2 Events oder der Bronze-zeitlichen Trockenphase, zu paläo-hydrologischen Änderungen beigetragen haben. Im Zuge des PRO-HYDRO Projekts ist ein neues Profil am Westufer (Ein Feshkha) bis zum Frühholozän erfasst worden um einen detaillierten Vergleich mit dem Sedimentkern 5017-1 zu erzielen. Des Weiteren wurden erstmals auch Jordanische Zuflüsse am Ostufer des Toten Meeres beprobt. In diesem Fortsetzungsantrag (PRO-HYDRO II) sollen die bisher erzielten Ergebnisse aus dem ICDP 5017-1 Bohrkern und dem Westufer durch die Erfassung des Profils von der jordanischen Seite des Totes Meeres erweitert werden. Ein Ostufer-Profil ist eine wichtige Ergänzung um lokal geprägte Überflutungen während rapider Klimaänderungen des Frühholozäns in der Levante und darüber hinaus rekonstruieren zu können.
Das Fucino Becken ist das größte und vermutlich einzige Becken der Zentral Apenninen, das eine kontinuierliche lakustrine Sedimentabfolge und die sedimentäre Geschichte seit dem frühen Pleistozän bis zu rezenten historischen Zeiten dokumentiert. Die günstige Entfernung zu den peri-tyrrhenischen Vulkanzentren (100-150 km) macht das Fucino Becken zum besten Kandidaten im zentralen Mittelmeerraum, um eine lange und kontinuierliche tephrochronologische Abfolge zu erhalten, die mittels 40Ar/39Ar unabhängig datiert und direkt mit Proxy-Daten der lakustrinen Sedimente in stratigraphischer Ordnung verankert werden kann. In diesem Rahmen bildet der Fucino Paläosee einen Knotenpunkt im Netzwerk langer terrestrischer und mariner mediterraner Archive, inklusive Totem Meer, Van- und Ohridsee, Tenaghi Philippon und das Becken von Korinth. Das Übertragen der chronologischen und stratigraphischen Erkenntnisse auf paläomagnetische Exkursionen und auf orbitale und tausendjährige Klimaveränderungen abgeleitet aus Nordatlantischen Klimaarchiven setzt den Rahmen zu einem besseren Verständnis der raum-zeitlichen Variabilität, der Magnitude, sowie den unterschiedlichen Ausprägungen quartärer Klimaveränderungen.Dieser Antrag konzentriert sich auf eine 86 m lange Sedimentabfolge, welche aus dem zentralen Fucino Becken im Juni 2017 gewonnen wurde und die letzten 430.000 Jahre umfasst. Detaillierte tephrostratigraphische Untersuchungen umfassen Haupt-, Neben- und Spurenelementanalysen, sowie Isotopenanalysen von vulkanischen Gläsern, die auch an national und international kooperierenden Instituten durchgeführt werden. Chronostratigraphische Arbeiten basieren auf der Korrelation mit bekannten Tephrenlagen und auf direkter 40Ar/39Ar Datierung von bisher unbekannten und/oder undatierten Tephren. Die tephro- und chronostratigraphischen Untersuchungen werden es ermöglichen, (i) die Abfolge, die zeitlichen Einordnung, die Dauer und die Dynamik von vergangen Klimaereignissen zu bestimmen, (ii) das Wissen über den italienischen Vulkanismus, die Petrologie und die Geodynamik zu verbessern und (iii) das Verständnis der Chronologie von paläomagnetischen Exkursionen zu verbessern. Des Weiteren sollen im Rahmen des Projektes die Grenzen der 40Ar/39Ar Datierung in Bezug auf die benötigte Minimalgröße von Sanidinen oder Leuciten von unterschiedlich alten Tephren getestet werden.Das hier beantragte Projekt ist ein Verlängerungsantrag, da die Anzahl an Tephren in der Sedimentabfolge des Fucino Sees zwei- bis dreimal höher ist als ursprünglich erwartet. Dies ist eine exzellente Voraussetzung, um die oben genannten Antragsziele zu erfüllen. Die hohe Anzahl an Tephren erfordert jedoch intensivere analytische Arbeit, die in enger Kooperation mit internationalen Partnern durchgeführt wird. Dies setzt den Rahmen, um die überregionale Signifikanz des Fucino Archives hervorzuheben und eine von ICDP geförderte Bohrkampagne im Fucino Becken zu etablieren.
Hydrometeorologische Extremereignisse und vor allem Hochwasser stellen eine besondere Bedrohung dar. Deshalb ist es eine vorrangige Herausforderung für die Wissenschaft die Ursachen und Wirkungsweisen von extremen Hochwässern zu untersuchen, um Häufigkeiten und Stärken einschließlich der Auswirkungen auf die regionale Umwelt besser abschätzen zu können. Eine besonders sensitive Region in Bezug sowohl auf die Umweltbedingungen als auf die politische Situation ist die Region des Toten Meeres im Nahen Osten. Es wird erwartet, dass der anhaltende globale Wandel die Umweltprobleme und speziell hydrologische Prozesse in diesem Raum weiter verstärken wird. Deshalb stellt diese Region eine besonders interessante Herausforderung für die geo- und umweltwissenschaftliche Forschung dar. Das Projekt PALEX (Paleohydrology and Extreme Floods from the Dead Sea ICDP sediment core) zielt deshalb speziell darauf ab, in einer gemeinsamen Anstrengung israelischer, palästinensischer und deutscher Wissenschaftler im Rahmen des trilateralen Forschungsprogramms der DFG extreme hydrometeorologische Ereignisse umfassend zu untersuchen. Wir haben dazu einen neuen Ansatz entwickelt, in dem wir die genaue Beobachtung rezenter Sturzfluten mit neuesten Messverfahren mit präzisen und zeitlich hochauflösenden Rekonstruktionen mehrtausendjähriger Hochwasserzeitreihen anhand des langen Sedimentkerns aus dem Toten Meer kombinieren. Dieser Sedimentkern wurde im Rahmen des ICDP-Programms aus dem tiefen Becken des Toten erbohrt und ist ein einzigartiges Geoarchiv hydrologischer und klimatischer Veränderungen der letzten 200 000 Jahre. Anhand des verbesserten Prozessverständnisses der meteorologischen Ursachen von Sturzfluten und ihren Auswirkungen auf Erosion und Sedimenttransport und -ablagerung durch unser paralleles Monitoringprogramm verbessern wir die Interpretation dieses einzigartigen Sedimentprofils. Damit wird es möglich, kurzfristige, durch Sturzfluten ausgelöste Sedimentationsereignisse als Proxies für Hochwasser in der Vergangenheit zu nutzen. Mit diesem Ansatz werden wir die Zusammenhänge im Auftreten und der Dynamik von Sturzfluten mit Klimaveränderungen untersuchen, und wollen im Besonderen die Hypothese einer Zunahme von extremen Hochwassern in einem wärmeren Klima testen. Über die rein wissenschaftlichen Ziele hinaus unternimmt PALEX besondere Anstrengungen in der Ausbildung und internationaler Kooperation im Nahen Osten, um zu einer friedlichen Zusammenarbeit zur Lösung gemeinsamer Probleme und zur Weiterentwicklung menschlicher und technischer Ressourcen beizutragen. Ein zentraler Teil des Projektkonzeptes ist daher die gemeinsame Ausbildung von jungen Wissenschaftlern aus Palästina, Israel und Deutschland. PALEX gibt mit einem persönlichen Mentoring-Konzept jungen Wissenschaftlern die Möglichkeit eng mit erfahren Wissenschaftlern aller Partnerinstitutionen zusammen zu arbeiten und damit ihre persönlichen Fähigkeiten weiter zu entwickeln.
The Dead Sea region faces big water-related challenges. Among them are sea level decline, desertification, flash floods, ascending brines polluting freshwater, sinkhole development, and the repeated occurrence of earthquakes. Climate change and extensive exploitation of groundwater and surface water even aggravate the situation. These challenges can be only mastered in an interdisciplinary research effort involving all riparian countries. DESERVE is designed as a cross-disciplinary and cooperative international project of the Helmholtz Centers KIT, GFZ, and UFZ with well-established partners of the riparian countries. DESERVE is offering the unique opportunity to integrate the scientific results already achieved or presently elaborated in the Dead Sea region into a joint scientific approach based on earth, water, and environmental sciences. DESERVE is aimed at studying coupled atmospheric, hydrological, and lithospheric processes, such as sinkholes, flash floods, and earthquakes. This interdisciplinary research approach will contribute to a sound scientific understanding of the ongoing processes. Furthermore, it enables the development of prediction models, remediation strategies, and risk assessments with respect to environmental risk, water availability, and climate change. Within DESERVE, the research of IMK-TRO focuses on the operation of a long-term meteorological monitoring network in combination with intensive special observation periods, and numerical modelling to: - estimate Dead Sea evaporation which among others contributes to the Dead Sea water budget, impacts precipitation, and governs the intensity of Dead Sea haze; - quantify and characterize atmospheric aerosols, as well as regional and local wind systems applying LIDAR and radar systems; - simulate regional weather with COSMO and COSMO-ART to improve the process representation of evaporation, haze, and precipitation formation; - investigate the impact of global warming and regional land use change on the water budget components with high resolution regional climate simulations (COSMO-CLM); - perform seismic measurements to study if and to what extent the movement of the ground can be traced back to meteorological parameters, and thus to wind systems and atmospheric pressure variations.
It is planned to construct a variable-density groundwater flow model that simulates the flow through the Eastern aquifer (West Bank) and the flow between the two aquifer sub-systems and the rift valley. It had been shown that within the Lower Aquifer saline water exists. Further, in the area of the Jordan River, high salinity brines mix with fresh water of the Eastern Aquifer and the highly saline water of the Dead Sea forms an interface with the fresh groundwater. The different hydrogeological settings, with the Jordan River and the Dead Sea as base levels require that two different groundwater models have to be constructed, one in the North with the Jordan River as outflow level and one in the South with the Dead Sea as the drainage level. These two groundwater flow models are believed to provide an improved understanding of the flow system and it is exploitation management of the groundwater of the Eastern aquifer. They will also help to develop apropriate pumping strategies in order to keep the salinity of the pumped water at a minimum.
This data publication includes the DESERVE Earthquake Catalogue of historical and recent earthquakes and the DESERVE Macroseismic Intensity Dataset. The DESERVE Earthquake Catalogue is a catalog of historical earthquakes in the region around the Dead Sea. It was compiled from several sources, including recent events (> Mw 3) for the region between 24.55° and 37.80° N and between 29.95° and 40.80° E. The catalogue includes events that occurred between the year 23 C.E. and 2014 C.E. and their magnitude was harmonized to moment magnitude. Details on how duplicates were removed, which magnitude conversions were applied, about the original data sources and the catalog completeness can be found in Haas et al. (2016). The DESERVE Macroseismic Intensity Data set consists of macroseismic intensity observations for historical earthquakes in the region around the Dead Sea. It was compiled from several sources, including seismic events (Mw 4.2 - 7.9) that occurred between the year 23 C.E. and 1995 C.E for the region between 23.78° and 41.01° N and between 24.81° and 50.16°. Details on the the original sources can be found in Haas et al. (2016). Both datasets are available in csv format and accompanied by explanatory files.
Mit einem gemeinsamen Projekt wollen Israel, Jordanien und die Palästinenser das Tote Meer vor dem Austrocknen bewahren. Die drei Seiten unterzeichneten am 9. Dezember 2013 nach Angaben der Weltbank in Washington ein Abkommen zum Bau einer Wasser-Pipeline, die bis zu 400 Millionen Dollar kosten soll. Damit soll Wasser aus dem Roten Meer in das 180 Kilometer nördlich gelegene Tote Meer gepumpt werden, das unter anderem wegen der massiven Nutzung des Süßwassers aus dem Fluss Jordan ständig von Austrocknung bedroht ist. Der Spiegel sinkt jedes Jahr durchschnittlich knapp einen Meter. Den Plänen zufolge sollen 80 der jährlich 200 Millionen Kubikmeter Wasser in einer neuen Entsalzungsanlage in Jordanien zu Trinkwasser aufbereitet und an Jordanien, Israel und Palästinenser verteilt werden. Bei Umweltschützern stößt die auch als «Zwei-Meere-Kanal» bekannte Pipeline auf Kritik.
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