Der Gelbe Fluss hat einen genauen Geburtstag! Grundwasser „verrät“ uns den „Hintergrund“ des Gelben Flusses →

Huang He hat endlich sein genaues Geburtsdatum.

Chinesische Wissenschaftler, darunter Pang Zhonghe, ein Forscher am Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, haben den Ursprung des Gelben Flusses und die Ära untersucht, in der das moderne Wassersystem des Gelben Flusses entstand. Durch die genaue Datierung des Grundwassers gelangten sie zu dem Schluss, dass „das moderne Wassersystem des Gelben Flusses vor 1,25 Millionen Jahren entstand“, was die bisherige Auffassungslage änderte.

Bildquelle: pixabay. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich online in Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.

Kombination zweier Datierungsmethoden

Es wird berichtet, dass der alte Gelbe Fluss von der Baoji-Schlucht durch Sanmenxia floss und nach Osten ins Meer floss, während der moderne Gelbe Fluss vom Liupan-Berg nach Norden fließt, durch den Helan-Berg und Yinshan Hetao fließt, dann westlich von Luliang nach Süden abbiegt und schließlich nach Osten durch Sanmenxia ins Meer fließt. Dieser Prozess ist ein wichtiges Beispiel dafür, wie sich Veränderungen in der Erdkrustenstruktur auf die Bildung und Entwicklung von Oberflächenwassersystemen auswirken, und ist von großer Bedeutung für das Verständnis paläoklimatischer und paläohydrologischer Veränderungen.

Allerdings gibt es in der Wissenschaft unterschiedliche Meinungen darüber, wann der Mittellauf des alten Gelben Flusses seinen Lauf änderte. Über den Entstehungszeitpunkt des modernen Wassersystems des Gelben Flusses gibt es unterschiedliche Ansichten. So soll er vor 150.000 Jahren, vor höchstens 1,2 Millionen Jahren oder vor etwa 5 Millionen Jahren entstanden sein.

In der Vergangenheit verwendeten Wissenschaftler Datierungsmethoden, um das Alter geologischer Sedimente zu bestimmen. Diese Methode wird jedoch leicht durch Faktoren wie tiefe Quellen und Änderungen der Anfangswerte bei der Datierung von Grundwasser beeinflusst. Die Interpretationsgenauigkeit der Datierungsergebnisse ist gering und ihre Anwendung im Grundwasser ist sehr begrenzt. Zu diesem Zweck bildeten das Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die Pädagogische Universität Peking und die Chinesische Universität für Wissenschaft und Technik ein gemeinsames Forschungsteam, wählten das tiefe Grundwasser im Weihe-Becken für chronologische Untersuchungen aus und führten mithilfe umfassender Methoden detaillierte Datierungsarbeiten durch.

Als Mitglied der Edelgasfamilie hat es eine Halbwertszeit von 230.000 Jahren und einen Datierungsbereich von bis zu 1,3 Millionen Jahren. Es weist im Untergrund keine Störquellen auf, ist chemisch stabil und reagiert nicht mit anderen Stoffen. Es gilt als idealer Indikator für urzeitliches Grundwasser im Zeitraum von 100.000 bis 1 Million Jahren. Aufgrund der extrem geringen Häufigkeit von Isotopen in der Natur war die Anwendung dieser Methode lange Zeit begrenzt, bis die lasergekühlte Atomfallentechnologie (ATTA) aufkam.

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Berichten zufolge handelt es sich bei ATTA um eine Quantenmesstechnologie, die Zählungen auf Einzelatomebene mit extrem hoher Empfindlichkeit ermöglicht. Bei normaler Temperatur und normalem Druck kann es Atome in Konzentrationen von 300 bis 200 m in wenigen Mikrolitern Kryptongas zählen.

Pang Zhonghe führte aus, dass durch die Kombination und vergleichende Untersuchung der beiden Methoden nicht nur genauere Daten zum Alter des Grundwassers gewonnen werden können, sondern dass sich auch wichtige Faktoren, die die Datierungsergebnisse beeinflussen, anhand der Unterschiede in den Daten zum Alter des Grundwassers ermitteln lassen. Dadurch könne man ein tieferes Verständnis der tiefen geochemischen Prozesse und der dynamischen Informationen gewinnen, denen das Grundwasser ausgesetzt ist.

So zeigten die von den Forschern gewonnenen Datierungsdaten, dass das Alter des Tiefengrundwassers an derselben Stelle nicht mit dem des ersteren übereinstimmte, was auf den Einfluss von „totem Chlor“ zurückzuführen sei. Pang Zhonghe sagte, dieser Unterschied spiegele lediglich den Wechselwirkungsprozess zwischen Wasser und Gestein und dessen dynamischen Einfluss auf das Grundwasser wider.

Den „Geburtstag“ des Gelben Flusses im Weihe-Becken entdecken

Warum wurde das Wei-Flussbecken als Ort für die Entdeckung des Ursprungs des Gelben Flusses ausgewählt? Die Forscher erklärten, dass das Weihe-Becken zwischen Chinas Lössplateau und dem Qinling-Orogengürtel liegt und mehr als 7.500 Meter dicke, feinkörnige Fluss-See-Ablagerungen bewahrt. Es handelt sich um einen erstklassigen und einzigartigen terrestrischen Rekord für die Untersuchung des asiatischen Klimas und der hydrologischen Veränderungen im Känozoikum und um einen guten Ort, um die Veränderungen im Flussbett des Gelben Flusses zu untersuchen. Gleichzeitig hat die Entwicklung und Nutzung geothermischer Ressourcen im Weihe-Becken zu einer großen Zahl tiefer geothermischer Wasserbrunnen geführt, die indirekt günstige Bedingungen für geschichtete Probenahmetests geschaffen haben.

Es wird berichtet, dass im Rahmen der Studie 8 Gruppen von Grundwasserproben gesammelt und gemessen wurden. Durch die Analyse der Daten zu Alter und chemischer Zusammensetzung des Grundwassers stellten die Forscher fest, dass das regionale Grundwasser vom Qinling-Gebirge im Norden dazu neigt, allmählich zu altern. und Schätzungen mit geochemischen Thermometern zufolge kann die Temperatur des Grundwassers 100 bis 130 °C erreichen. Zu diesem Zeitpunkt verstärkt sich der Isotopenaustausch zwischen Grundwasser und Karbonat und die Anreicherung von O-18 nimmt zu. Während dieser Teil des Grundwassers unter dem Einfluss der Schwerkraft weiter nach Norden wanderte, löste er das Chlorid in den Seeablagerungen des alten Sanmen-Sees auf, wodurch der Chloridgehalt deutlich anstieg und es sich schließlich mit dem alten Grundwasser in der Mitte des Beckens vermischte.

Gleichzeitig kam es aufgrund der Hebung des Ordos-Plateaus, der Erosion flussaufwärts und der kontinuierlichen Eintiefung des Gelben Flusses zu einer Änderung der Fließrichtung des tiefen Grundwassers in der Region von Ost-West nach Nord-Süd. Dieser Zeitraum erstreckte sich über etwa 1,1 bis 1,3 Millionen Jahre vor heute und entspricht genau der mittelpleistozänen Klimaübergangsperiode und der quartären Übergangsperiode.
Letztlich lieferte die Studie neue Ergebnisse zum 1,25 Millionen Jahre alten Datierungszeitpunkt und neue Erkenntnisse zum regionalen Grundwasserströmungsfeld.

Planung und Produktion

Quelle: China Science Daily (ID: china_sci)

Herausgeber: Bai Li