Die Österreichischen Alpen während des letzten Glazialzyklus

Während des Quartärs, der jüngsten Periode der Erdgeschichte, wurden in den Tälern und Becken der Alpen und des Alpenvorlandes große Mengen an Sedimenten abgelagert. Diese Kiese, Sande, Schluffe und Tone stellen nicht nur wertvolle Rohstoffe dar und beherbergen bedeutende Grundwasser-Vorkommen; sie sind auch ein Archiv der gewaltigen Klima-Änderungen, die im Rhythmus von Kalt- und Warmzeiten die alpine Landschaft prägten. Die größte Herausforderung besteht darin, den Faktor Zeit in diesen Sedimenten präzise zu fassen. Der vorliegende Projektantrag zielt auf die Anwendung einer neuartigen Methode zur Altersbestimmung dieser quartären Sedimente in den Alpen: Die optisch stimulierte Lumineszenz (OSL) Methode. Gegenüber der weitum bekannten Radiokarbon-Methode hat diese zwei entscheidende Vorteile: Mit OSL lassen sich Sedimente altersbestimmen, in denen Holz- und andere organische Reste fehlen, und die Methode erlaubt es, von wenigen hundert bis etwa 200.000 Jahre in die Vergangenheit zurückzudatieren. Zwei Untersuchungsgebiete im Inntal von Westösterreich werden vorgeschlagen, einem klassischen Quartärforschungsgebiet in den Alpen. Umfangreiches, wissenschaftlich bislang unbearbeitetes Bohrkernmaterial sowie seismische Daten wurden im Zuge geologischer Erkundungsarbeiten in diesem Raum gewonnen und werden für dieses Forschungsvorhaben zur Verfügung stehen. Durch die Anwendung der OSL und Radiokarbon-Methoden in Verbindung mit einem multiproxy-Ansatz (Sedimentologie, Pollen, Makroreste) können somit wesentliche Neuerkenntnisse zur Klima- und Landschaftsgeschichte in dieser klassischen Region der alpinen Quartärforschung erzielt werden.

Wie kalt war die letzte Eiszeit? Gab es damals in den Alpen Wälder? Waren die Alpen immer vergletschert? Wann und wie rasch wechselte das Klima? Spannende Fragen, die bislang nur ansatzweise beantwortet werden können, da es sehr schwierig ist aus dieser lange vergangenen Zeit messbare verlässliche Spuren zu finden. Das Auffinden ausgedehnter Sedimentlagen innerhalb der Terrasse von Unterangerberg im Tiroler Unterinntal im Zuge von Bohrungen für einen geplanten Eisenbahntunnel war der Startpunkt dieses Forschungsprojektes. Unterhalb der Moräne des letzten Eisvorstoßes in das Alpenvorland hinaus (vor ca. 25.000 Jahren) fanden sich Kiese, Sande, Schluffe und gepresste Torflagen, die während des letzten Glazials gebildet wurden, als das Unterinntal unvergletschert war. Die Altersbestimmungen ergab, dass sich innerhalb dieses letzten Glazialzyklus drei Mal hintereinander Seen gebildet hatten, in denen Sedimente abgelagert wurden und so erhalten blieben. Die älteste Seephase fand vor 115.000 bis 105.000 Jahren statt, die zweite um 70.000 bis 60.000 und die jüngste um 52.000 bis 43.000 Jahre vor heute. Es sind diese feinkörnigen Seesedimente, die den Schlüssel zur Rekonstruktion der damaligen ökologischen und klimatologischen Bedingungen bilden. In den Sedimenten blieben organische Spuren erhalten, u.a. Blütenstaub, der untersucht wurde und zeigt, dass z.B. um 80.000 Jahre vor heute noch Nadelwald im Unterinntal wuchs, der aufgrund einer dramatischen Klimaverschlechterung rasch verschwand. Diese kurzfristigen Wärmephasen während des letzten Glazials, die sogenannten Dansgaard-Oeschger Ereignisse, die von sibirisch-kalten Zeiten unterbrochen waren, sind z.B. aus dem Eis Grönland bekannt und konnten nunmehr auch für den inneralpinen Raum anhand der raschen Vegetationsänderungen nachgewiesen werden. Landschaftsgeschichtlich interessant ist die Frage warum hier Seen existierten und auch dies konnte beantwortet werden. Vom nördlich anschließenden Gebirgskamm gingen zwei Mal Bergstürze nieder, die das Inntal teilweise aufstauten. Reste dieser gewaltigen Trümmermassen sind in den Bohrungen nachgewiesen worden und zeigen, dass es letztlich solchen Großereignissen zu verdanken ist, dass aus diesen entfernten Zeiten verwertbare Klima-Archive erhalten geblieben sind.