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Forschung
: Bohrungen zur Paläomagnetik in Kalken der späten Trias, Großreifling © NHM Wien, Alexander Lukeneder
Bohrungen zur Paläomagnetik in Kalken der späten Trias, Großreifling © NHM Wien, Alexander Lukeneder

Forschungsprojekte


Paläoklima und Biogeographie im Miozän der Dinariden
 

Projektleiter: Priv. Doz. Mag. Dr. Oleg Mandic
Zeitraum: 11/2023 - 10/2026
 
Der Zusammenhang zwischen dem Wachstum großer Gebirgszüge, wie der Anden oder des Himalaya, und dem regionalen Klimawandel ist durch viele wissenschaftliche Studien gut belegt. Die sorgfältigen Untersuchungen von Gesteinsabfolgen und deren Fossilien erhärteten zunehmend die Annahme einer entsprechenden Wechselwirkung zwischen Regionalklima und Artbildung auch für niedrigere Gebirgszüge, wie zum Beispiel die Dinarischen Alpen (Dinariden) in Südosteuropa. Durch dieses Projekt erarbeiteten Erkenntnisse werden uns eine genaue Bewertung der Zusammenhänge zwischen dem Wachstum „kleiner“ Gebirgsmassive am Beispiel der Dinariden, den Änderungen des Regionalklimas und der lokalen Entwicklung der Tiere und Pflanzen ermöglichen.
 

Projektleiter: Priv. Doz. Mag. Dr. Oleg Mandic
Zeitraum: 11/2023 - 10/2026

Projektmitarbeiter*innen:
Julia Madl (NHM Wien)
Mathias Harzhauser (NHM Wien)
Ursula Göhlich (NHM Wien)
Robert Šamarija (KIT Karlsruhe)
Armin Zeh (KIT Karlsruhe)
Aratz Beranoaguirre (KIT Karlsruhe)
Jochen Kolb (KIT Karlsruhe)
Thomas A. Neubauer (SNSB München)
Ljupko Rundić (University of Belgrade)
Zoran Marković (Natural History Museum, Belgrade)
Katarina Bradić-Milinović (Geological Survey, Belgrade)

FWF-Projekt: I 6504
 
Zusammenfassung: 
Der Zusammenhang zwischen dem Wachstum großer Gebirgszüge, wie der Anden oder des Himalaya, und dem regionalen Klimawandel ist durch viele wissenschaftliche Studien gut belegt. Die starke Hebung dieser Gebirgsmassive durch tektonische Prozesse bewirkt einen regionalen Klimawandel, der zu völlig unterschiedlichen Ablagerungsbedingungen und einer verstärkten anpassungsbedingen Auffächerung der Fauna in ihrem Verbreitungsgebiet führt.
 
Die sorgfältigen Untersuchungen von Gesteinsabfolgen und deren Fossilien erhärteten zunehmend die Annahme einer entsprechenden Wechselwirkung zwischen Regionalklima und Artbildung auch für niedrigere Gebirgszüge, wie zum Beispiel die Dinarischen Alpen (Dinariden) in Südosteuropa. So scheint sich durch die Hebung der Dinariden während der letzten globalen Klimaerwärmung vor 17 bis 15 Millionen Jahren das regionale Klima tatsächlich stark verändert zu haben. Im Laufe dieser Erwärmung verbreitete sich ein erkennbar trockenes Klima auf ihrer Landseite und ein feuchtes Klima auf ihrer Seeseite mit sichtbaren Folgen für die Verteilung der Fauna und Flora quer durch den Gebirgszug. Jedoch, die genauere Erforschung dieses Phänomens wird durch die mangelhafte Information eingeschränkt, ob die Becken jenseits der Bergkette wirklich gleichzeitig bestanden oder nicht. Diese Ungewissheit beruht in erster Linie auf sehr spärlichen Altersdatierungen der Sedimentabfolgen im Landesinneren der Dinariden.
 
Unsere Studie möchte als erstes prüfen, ob die Hebung der Dinarischen Alpen zeitlich mit den klimatischen Bedingungen übereinstimmt, die zu einer ungleichen Beschaffenheit der Sedimentabfolgen und deren fossiler Fauna und Flora quer durch ihre Achse führten. Dieses Vorhaben wird durch die gezielten und umfassenden Uran-Blei-Altersdatierungen von vulkanischen Aschenlagen und Karbonatabfolgen in den Sedimentbecken der Inneren Dinariden erreicht. Gestützt auf das neu erstellte Altersmodel wird folglich die zeitliche und räumliche Verteilung der fossilen Fauna und Flora der untersuchten Sedimentbecken einer umfangreichen Prüfung unterzogen. Die Zusammenlegung der durch diese Arbeit erarbeiteten mit den schon bestehenden Befunden aus den Becken der Äußeren Dinariden wird eine präzise Korrelation von Sediment- und Fossilienabfolgen quer über den Gebirgszug ermöglichen. So werden uns abschließend die durch dieses Projekt erarbeiteten Erkenntnisse eine genaue Bewertung der Zusammenhänge zwischen dem Wachstum „kleiner“ Gebirgsmassive wie der Dinariden, den Änderungen des Regionalklimas und der lokalen Entwicklung der Tiere und Pflanzen ermöglichen.



Partnerprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft - DFG 517032148
Projektleiterin: TT Prof. Dr. Nevena Andrić-Tomašević (KIT Karlsruhe)



Förderinstitution: 

FWF - Österreichischer Wissenschaftsfonds

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Quantifizierung der Fließeigenschaften von Karstwässern
 

Projektleiter: Mag. Dr. Lukas Plan
Zeitraum: 5/2023 - 4/2027
 
Die Karstmassive im Osten der Nördlichen Kalkalpen sind für die Wasserversorgung von Wien und Graz von großer Bedeutung. Die Speicherung des Wassers im Karst ist für die Qualität des Wassers wichtig, da dadurch mögliche Schadstoffe abgebaut werden können. Um das Trinkwasser bestmöglich schützen zu können, ist es daher essenziell, wo und wie lange das Wasser im Gebirge gespeichert wird. In diesem Projekt sollen die Speichereigenschaften der ungesättigten Zone - also des Bereichs oberhalb des Grundwasserspiegels - durch hydrologische Messungen in Höhlen, geophysikalische Untersuchungen und begleitende geologische Detailuntersuchungen erforscht werden.
 

Projektleiter:  Mag. Dr. Lukas Plan (PI)
Zeitraum: 5/2023 – 4/2027
Projektmitarbeiter:innen: Associate Prof. Dr. Adrian Flores-Orozco, Dipl-Ing. Dr. Barbara Funk, Eva Kaminsky Msc.
FWF-Projekt: P 36065

Zusammenfassung: 
Karstgebiete sind entscheidende Systeme für das Grundwasser, welche den Ursprung des Trinkwassers für ca. 50 % der Bevölkerung in Österreich und etwa 25 % der Bevölkerung in Europa darstellen. Unter Karst versteht man komplexe, überwiegend unterirdische Entwässerungssysteme und besondere Geländeformen, die durch die Lösung von Gestein (meist Kalkstein) entstanden sind. Hinsichtlich des Grundwasserflusses im Gebirge kann man die teilweise wassergefüllte vadose Zone und die vollständig wassergefüllte phreatische Zone unterhalb des Grundwasserspiegels unterscheiden. In der vadosen Zone sorgen die durch die Auflösung entstandenen Karsthöhlen und -schächte für einen schnellen Wasserabfluss. Dies wiederum macht das Grundwasser in der phreatischen Zone, welches die Trinkwasserquellen speist, anfällig für Verunreinigungen. Für die Grundwassermodellierung und -bewirtschaftung ist daher ein detailliertes Verständnis der Wasserwege sowie der Wasserspeicherung im Gestein und den Höhlen erforderlich. Karsthöhlen ermöglichen einen direkten Zugang und damit Messungen in der vadosen Zone.
 
In dieser Studie konzentrieren wir uns auf das Karstmassiv Hochschwab, in dem mehr als 1000 überwiegend schachtartige Höhlen bekannt sind. Das Gebiet ist von besonderer Bedeutung, da es die Wasserversorgung der Städte Wien und Graz sicherstellt. In den letzten Jahrzehnten wurden in diesem Gebiet zahlreiche Studien zur Gesteinsbildung und -struktur, zu den Wasserverhältnissen sowie zu Höhlen und Karstmerkmalen durchgeführt, die eine gute Grundlage für dieses Projekt bilden. Keine dieser Studien hat sich jedoch mit geophysikalischen Langzeitbeobachtungen befasst.
 
Zur Untersuchung des Wasserflusses und der Wasserspeicherung in der vadosen Zone sowie der Grundwasserneubildung und -speicherung im Karstsystem werden wir verschiedene geophysikalische Methoden einsetzen, die es ermöglichen, Veränderungen der Grundwassereigenschaften zu überwachen und Gebiete zu untersuchen, die mit herkömmlichen hydrologischen Sensoren nicht zugänglich sind.  Die geophysikalischen Ergebnisse werden durch Messstationen an den Höhlenbächen unterstützt, die direkte Informationen liefern können, z. B. wie schnell sie auf Regen reagieren.
 
Die Anwendung verschiedener Methoden soll zu einer gemeinsamen Analyse der Daten sowie zu einer interdisziplinären Auswertung der Ergebnisse führen. Ziel des Projektes ist es, einen Zusammenhang zwischen den Bruchflächen im Gestein und den ober- und unterirdischen Karstformen mit den Fließ- und Speichereigenschaften des Wassers zu finden.
 
Für die Durchführung ist eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen der Karst- und Höhlengruppe am Naturhistorischen Museum Wien und dem Department für Geodäsie und Geoinformation der TU Wien, insbesondere der Forschungsgruppe für Geophysik, vorgesehen. Die Ergebnisse des Projekts werden auch mit anderen Gruppen, die sich mit Grundwassermanagement und -modellierung beschäftigen, diskutiert.
 

 

 
Förderinstitution: 

FWF - Österreichischer Wissenschaftsfonds

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Partner: 

Technische Universität Wien 
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Unterstützer: 

Wiener Wasser

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Landesverein für Höhlenkunde in Wien und NÖ

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Drilling into the Earth´s History


Projektleiter: Priv. Doz. Dr. Alexander Lukeneder
Zeitraum: 3/2023 - 3/2026

Gesteine und Fossilien der alpinen Triaszeit sind Zeugen einer der größten Umweltkatastrophen der Erdgeschichte, der „Karnischen Krise“. Diese Phase zeichnet sich durch einen Klimawandel vor 233-235 Millionen Jahren aus, der zu einem gigantischen weltweiten Massensterben in den Meeren des Erdmittelalters führte. Ein internationales Team um den NHM Wien-Paläontologen Dr. Alexander Lukeneder erforscht in den kommenden 3 Jahren diese weltweite Klimakrise.


Projektleiter: Priv. Doz. Dr. Alexander Lukeneder
Zeitraum: 3/2023 – 3/2026
Land NÖ: K3-F-964/002-2023, Freunde NHMW Trias

Zusammenfassung: 
Neues Projekt erforscht eine globale Klimakatastrophe der Triaszeit: Bohrung in die Erdgeschichte Österreichs
Gesteine und Fossilien der alpinen Triaszeit sind Zeugen einer der größten Umweltkatastrophen der Erdgeschichte, der „Karnischen Krise“. Diese Phase zeichnet sich durch einen Klimawandel vor 233-235 Millionen Jahren aus, der zu einem gigantischen weltweiten Massensterben in den Meeren des Erdmittelalters führte. Ein internationales Team um den NHM Wien-Paläontologen Dr. Alexander Lukeneder erforscht in den kommenden 3 Jahren diese weltweite Klimakrise.

Niederösterreich und Steiermark
 
Schon seit einigen Jahren erforscht das NHMW im Rahmen eines durch das Land NÖ und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften geförderten Pilot-Projektes Ablagerungen der Triaszeit im Raum von Lunz am See und Gaming. Die Ergebnisse wurden in renommierten Journalen veröffentlichten und zeigten, dass sich die Region nicht nur durch außergewöhnlich gut erhaltene Fossilien auszeichnen, sondern auch ein Archiv eines der größten Massensterben der Erdgeschichte ist. Die sensationellen Ergebnisse sind nun Basis für ein neues Projekt. 
 
In den Meeresablagerungen des sogenannten Reiflinger Beckens finden sich ausgezeichnet erhaltene Ammoniten, Tintenfische, Muscheln, Schnecken, Krebse, Borstenwürmer, verschiedenste Fische sowie ein Lungenfisch der späten Triaszeit. Auch der weltweit erste Nachweis von Tintenfisch-Knorpeln stammt aus diesen Gesteinen. Die große Diversität der entdeckten Fauna wie auch die fantastische Erhaltung der Fossilien dieser Lagerstätten machen diese Zone zur einzigartigen Möglichkeit, die Umwelt der späten Triaszeit bestmöglich zu erforschen und so neue Erkenntnisse zum Klima dieser Zeit zu gewinnen. Diese schmale geologischen Zone und ihre Fossilien werden nun von einem internationalen Team breit untersucht.
 
Bewohner eines feindlichen Lebensraumes
 
Wie veränderte sich das Klima durch den gewaltigen Vulkanismus und den damit verbundenen enormen CO2 Ausstoß in die Atmosphäre? Wie änderten sich dadurch die Ökosysteme an Land und in den Meeren? Zwei Millionen Jahre dauerte die globale Karnische Krise an, deren Auswirkungen in den marinen Ablagerungen überliefert wurden. Die enthaltenen Fossilien geben erstmals Einblick in die Lebensgemeinschaften im damaligen Ozean. Die späte Triaszeit war durch ein Treibhausklima mit monsunartigen Niederschlägen geprägt. Dadurch gelangte vermehrt Schlamm ins Meer führte. Die Riffe erstickten und am Meeresboden wurde der Sauerstoff knapp. Um diese Phase bestmöglich untersuchen zu können wird neben den üblichen Grabungen eine Kernbohrung durchgeführt. 
 
Die internationale Forschung wird vom Land Niederösterreich (Wissenschaft und Forschung), den Freunden des Naturhistorischen Museums Wien, der Naturkundlichen Gesellschaft Mostviertel sowie den Marktgemeinden Lunz am See und Gaming im Rahmen dieses Klimaprojektes über drei Jahre kofinanziert.
Ein möglicher Sponsor für eine moderne 3D Animation der Lebewesen in diesem Ökosystem der Triaszeit wird noch gesucht. Bei Interesse an einer finanziellen Unterstützung der filmischen Umsetzung des Projektes bitte wir Sie, sich dem nachstehenden Link zu folgen. 
 
Publikationen aus dem Forschungsprojekt: 

Impressionen aus dem Projekt: 


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Förderinstitutionen: 

Land Niederösterreich 

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Freunde des Naturhistorischen Museums Wien 
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Naturkundliche Gesellschaft Mostviertel
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Marktgemeinde Gaming 

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Marktgemeinde Göstling an der Ybbs
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Marktgemeinde Lunz am See

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Gemeinde Landl

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Unterstützer

Österreichische Bundesforste 

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Freiwillige Feuerwehr Großreifling

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Natur- & Geopark Steirische Eisenwurzen

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Kultur und Tourismusverein Gams

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Landhotel Mooswirt 

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Karsthöhlendokumentation im Einzugsbereich der Wiener Wasserversorgung

 
Projektleiter: Mag. Dr. Lukas Plan
Zeitraum: 01/2008 - laufend

In diesem Projekt werden Höhlen im Einzugsgebiet der Wiener Wasserversorgung erforscht, vermessen und dokumentiert. Weiteres wird die Öffentlichkeit in Vorträgen und Publikationen informiert und über die Sensitivität der Quellgebiete aufgeklärt.
 
Die für die Wiener Wasserwerke wichtigsten Erkenntnisse sind die aus den Karsthöhlen gewonnenen Daten über die hydrologischen sowie geologisch-tektonischen Verhältnisse der ungesättigten, aber auch der gesättigten Zone im Karst. Diese sind ein wichtiger Parameter für die Bewertung der Verletzlichkeit gegenüber Schadstoffen, für die Planung von Markierungsversuchen und für geologische Profilschnitte sowie für hydrologische Modellvorstellungen.
Etliche bereits erforschte Höhlen sind nicht genau mit Koordinaten lokalisiert. Auch in Hinblick auf eine Einbindung in ein GIS sollen die Koordinaten im Gelände erhoben werden.
 

Projektleiter: Mag. Dr. Lukas Plan
Zeitraum: 01/2008 - laufend
Kooperationspartner: Wiener Wasser (MA 31)

Zusammenfassung: 
In diesem Projekt werden Höhlen im Einzugsgebiet der Wiener Wasserversorgung erforscht, vermessen und dokumentiert. Weiteres wird die Öffentlichkeit in Vorträgen und Publikationen informiert und über die Sensitivität der Quellgebiete aufgeklärt.
 
Die für die Wiener Wasserwerke wichtigsten Erkenntnisse sind die aus den Karsthöhlen gewonnenen Daten über die hydrologischen sowie geologisch-tektonischen Verhältnisse der ungesättigten, aber auch der gesättigten Zone im Karst. Diese sind ein wichtiger Parameter für die Bewertung der Verletzlichkeit gegenüber Schadstoffen, für die Planung von Markierungsversuchen und für geologische Profilschnitte sowie für hydrologische Modellvorstellungen.
Etliche bereits erforschte Höhlen sind nicht genau mit Koordinaten lokalisiert. Auch in Hinblick auf eine Einbindung in ein GIS sollen die Koordinaten im Gelände erhoben werden.

Publikationen (nur reviewte Artikel): 
  • Plan, L. Oberender, P. & Adamoczky (2022): Der Steinbockschacht am Hochschwab – die östlichste über 1 km tiefe Höhle der Alpen. - Die Höhle, 73: 3-20.
  • Withalm, G., Plan, L., Döppes, D., Kavcik-Graumann, N., Stockhammer, J., & Rabeder, G. (2022): Juvenile Höhlenbären (Ursus spelaeus eremus) aus dem Potentialschacht am Hochschwab (Steiermark). - Die Höhle, 73: 66-75.
  • Plan, L., Kaminsky, E., Neuhuber, S. & Oberender, P. (2021): Höhlenniveaus in der Hochschwabgruppe. - Die Höhle, 72: 139-159.
  • Kaminsky, E., Plan, L., Wanger, T., Funk, B. & Oberender, P. (2021): Flow dynamics in a vadose shaft – a case study from the Hochschwab karst massif (Northern Calcareous Alps, Austria). - Int. Journal of Speleology, 50: 157-172. https://doi.org/10.5038/1827-806X.50.2.2375
  • Plan, L., Spötl, C. & Bryda, G. (2019): Speläologie und Geologie der Hirschgrubenhöhle am Hochschwab (Steiermark). - Die Höhle, 70: 79-93.
  • Koppensteiner, S. & Plan, L. (2019): Anspringverhalten der Tagwässer der Kläfferquellen (Hochschwab, Steiermark). - Die Höhle, 70: 94-101.
  • Exel, T., Stadler, H., Ottner, F., Wriessnig, K. & Plan, L. (2016): Untersuchungen zum oberflächennahen Wasserspeichervermögen am Hochschwab-Karstplateau. - Die Höhle, 67: 77-87.
  • Bauer, H., Hatzenbichler, G., Plan, L. & Decker, K. (2012): Strukturgeologie der Karstformen auf der Schneealpe (Stmk.). - Die Höhle, 63: 18-31.
  • Plan, L., Renezeder, C., Pavuza, R. & Körner, W. (2012): A new karren feature: Hummocky karren. - Int. J. Speleology , 41: 75-81; https://doi.org/10.5083/1827-806X.41.1.8
  • Plan, L., Grasemann, B., Spötl, C. Decker, K., Boch, R. & Kramers, J. (2010): Neotectonic extrusion of the Eastern Alps: Constraints from U/Th dating of tectonically damaged speleothems. - Geology, 38 (6): 483-486; https://doi.org/10.1130/G30854.1
  • Plan, L., Decker, K., Faber, R., Wagreich, M. & Grasemann, B. (2009): Karst morphology and groundwater vulnerability of high Alpine karst plateaus. - Environmental Geology, 58: 285-297. https://doi.org/10.1007/s00254-008-1605-5
 

  
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