@phdthesis{LauerDuenkelberg2023,
  author    = {Lauer-D{\"u}nkelberg, Gregor},
  title     = {Extensional deformation and landscape evolution of the Central Andean Plateau},
  doi       = {10.25932/publishup-61759},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-617593},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xviii, 195},
  year      = {2023},
  abstract  = {Mountain ranges can fundamentally influence the physical and and chemical processes that shape Earths' surface. With elevations of up to several kilometers they create climatic enclaves by interacting with atmospheric circulation and hydrologic systems, thus leading to a specific distribution of flora and fauna. As a result, the interiors of many Cenozoic mountain ranges are characterized by an arid climate, internally drained and sediment-filled basins, as well as unique ecosystems that are isolated from the adjacent humid, low-elevation regions along their flanks and forelands. These high-altitude interiors of orogens are often characterized by low relief and coalesced sedimentary basins, commonly referred to as plateaus, tectono-geomorphic entities that result from the complex interactions between mantle-driven geological and tectonic conditions and superposed atmospheric and hydrological processes. The efficiency of these processes and the fate of orogenic plateaus is therefore closely tied to the balance of constructive and destructive processes - tectonic uplift and erosion, respectively. In numerous geological studies it has been shown that mountain ranges are delicate systems that can be obliterated by an imbalance of these underlying forces. As such, Cenozoic mountain ranges might not persist on long geological timescales and will be destroyed by erosion or tectonic collapse. Advancing headward erosion of river systems that drain the flanks of the orogen may ultimately sever the internal drainage conditions and the maintenance of storage of sediments within the plateau, leading to destruction of plateau morphology and connectivity with the foreland. Orogenic collapse may be associated with the changeover from a compressional stress field with regional shortening and topographic growth, to a tensional stress field with regional extensional deformation and ensuing incision of the plateau. While the latter case is well-expressed by active extensional faults in the interior parts of the Tibetan Plateau and the Himalaya, for example, the former has been attributed to have breached the internally drained areas of the high-elevation sectors of the Iranian Plateau. In the case of the Andes of South America and their internally drained Altiplano-Puna Plateau, signs of both processes have been previously described. However, in the orogenic collapse scenario the nature of the extensional structures had been primarily investigated in the northern and southern terminations of the plateau; in some cases, the extensional faults were even regarded to be inactive. After a shallow earthquake in 2020 within the Eastern Cordillera of Argentina that was associated with extensional deformation, the state of active deformation and the character of the stress field in the central parts of the plateau received renewed interest to explain a series of extensional structures in the northernmost sectors of the plateau in north-western Argentina. This study addresses (1) the issue of tectonic orogenic collapse of the Andes and the destruction of plateau morphology by studying the fill and erosion history of the central eastern Andean Plateau using sedimentological and geochronological data and (2) the kinematics, timing and magnitude of extensional structures that form well-expressed fault scarps in sediments of the regional San Juan del Oro surface, which is an integral part of the Andean Plateau and adjacent morphotectonic provinces to the east. Importantly, sediment properties and depositional ages document that the San Juan del Oro Surface was not part of the internally-drained Andean Plateau, but rather associated with a foreland-directed drainage system, which was modified by the Andean orogeny and that became successively incorporated into the orogen by the eastward-migration of the Andean deformation front during late Miocene - Pliocene time. Structural and geomorphic observations within the plateau indicate that extensional processes must have been repeatedly active between the late Miocene and Holocene supporting the notion of plateau-wide extensional processes, potentially associated with Mw ~ 7 earthquakes. The close relationship between extensional joints and fault orientations underscores that 3 was oriented horizontally in NW-SE direction and 1 was vertical. This unambiguously documents that the observed deformation is related to gravitational forces that drive the orogenic collapse of the plateau. Applied geochronological analyses suggest that normal faulting in the northern Puna was active at about 3 Ma, based on paired cosmogenic nuclide dating of sediment fill units. Possibly due to regional normal faulting the drainage system within the plateau was modified, promoting fluvial incision.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Scherler2010,
  author    = {Scherler, Dirk},
  title     = {Climate variability and glacial dynamics in the Himalaya},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49871},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {In den Hochgebirgen Asiens bedecken Gletscher eine Fl{\"a}che von ungef{\"a}hr 115,000 km² und ergeben damit, neben Gr{\"o}nland und der Antarktis, eine der gr{\"o}ßten Eisakkumulationen der Erde. Die Sensibilit{\"a}t der Gletscher gegen{\"u}ber Klimaschwankungen macht sie zu wertvollen pal{\"a}oklimatischen Archiven in Hochgebirgen, aber gleichzeitig auch anf{\"a}llig gegen{\"u}ber rezenter und zuk{\"u}nftiger globaler Erw{\"a}rmung. Dies kann vor allem in dicht besiedelten Gebieten S{\"u}d-, Ost- und Zentralasiens zu großen Problem f{\"u}hren, in denen Gletscher- und Schnee-Schmelzw{\"a}sser eine wichtige Ressource f{\"u}r Landwirtschaft und Stromerzeugung darstellen. Eine erfolgreiche Prognose des Gletscherverhaltens in Reaktion auf den Klimawandel und die Minderung der sozio{\"o}konomischen Auswirkungen erfordert fundierte Kenntnisse der klimatischen Steuerungsfaktoren und der Dynamik asiatischer Gletscher. Aufgrund ihrer Abgeschiedenheit und dem erschwerten Zugang gibt es nur wenige glaziologische Gel{\"a}ndestudien, die zudem r{\"a}umlich und zeitlich sehr begrenzt sind. Daher fehlen bisher grundlegende Informationen {\"u}ber die Mehrzahl asiatischer Gletscher. In dieser Arbeit benutze ich verschiedene Methoden, um die Dynamik asiatischer Gletscher auf mehreren Zeitskalen zu untersuchen. Erstens teste ich eine Methode zur pr{\"a}zisen satelliten-gest{\"u}tzten Messung von Gletscheroberfl{\"a}chen-Geschwindigkeiten. Darauf aufbauend habe ich eine umfassende regionale Erhebung der Fliessgeschwindigkeiten und Frontdynamik asiatischer Gletscher f{\"u}r die Jahre 2000 bis 2008 durchgef{\"u}hrt. Der gewonnene Datensatz erlaubt einmalige Einblicke in die topographischen und klimatischen Steuerungsfaktoren der Gletscherfließgeschwindigkeiten in den Gebirgsregionen Hochasiens. Insbesondere dokumentieren die Daten rezent ungleiches Verhalten der Gletscher im Karakorum und im Himalaja, welches ich auf die konkurrierenden klimatischen Einfl{\"u}sse der Westwinddrift im Winter und des Indischen Monsuns im Sommer zur{\"u}ckf{\"u}hre. Zweitens untersuche ich, ob klimatisch bedingte Ost-West Unterschiede im Gletscherverhalten auch auf l{\"a}ngeren Zeitskalen eine Rolle spielen und gegebenenfalls f{\"u}r dokumentierte regional asynchrone Gletschervorst{\"o}ße relevant sind. Dazu habe ich mittels kosmogener Nuklide Oberfl{\"a}chenalter von erratischen Bl{\"o}cken auf Mor{\"a}nen ermittelt und eine glaziale Chronologie f{\"u}r das obere Tons Tal, in den Quellgebieten des Ganges, erstellt. Dieses Gebiet befindet sich in der {\"U}bergangszone von monsunaler zu Westwind beeinflusster Feuchtigkeitszufuhr und ist damit ideal gelegen, um die Auswirkungen dieser beiden atmosph{\"a}rischen Zirkulationssysteme auf Gletschervorst{\"o}ße zu untersuchen. Die ermittelte glaziale Chronologie dokumentiert mehrere Gletscherschwankungen w{\"a}hrend des Endstadiums der letzten Pleistoz{\"a}nen Vereisung und w{\"a}hrend des Holz{\"a}ns. Diese weisen darauf hin, dass Gletscherschwankungen im westlichen Himalaja weitestgehend synchron waren und auf graduelle glaziale-interglaziale Temperaturver{\"a}nderungen, {\"u}berlagert von monsunalen Niederschlagsschwankungen h{\"o}herer Frequenz, zur{\"u}ck zu f{\"u}hren sind. In einem dritten Schritt kombiniere ich Satelliten-Klimadaten mit Eisfluss-Absch{\"a}tzungen und topographischen Analysen, um den Einfluss der Gletscher Hochasiens auf die Reliefentwicklung im Hochgebirge zu untersuchen. Die Ergebnisse dokumentieren ausgepr{\"a}gte meridionale Unterschiede im Grad und im Stil der Vergletscherung und glazialen Erosion in Abh{\"a}ngigkeit von topographischen und klimatischen Faktoren. Gegens{\"a}tzlich zu bisherigen Annahmen deuten die Daten darauf hin, dass das monsunale Klima im zentralen Himalaja die glaziale Erosion schw{\"a}cht und durch den Erhalt einer steilen orographischen Barriere das Tibet Plateau vor lateraler Zerschneidung bewahrt. Die Ergebnisse dieser Arbeit dokumentieren, wie klimatische und topographische Gradienten die Gletscherdynamik in den Hochgebirgen Asiens auf Zeitskalen von 10^0 bis 10^6 Jahren beeinflussen. Die Reaktionszeit der Gletscher auf Klimaver{\"a}nderungen sind eng an Eigenschaften wie Schuttbedeckung und Neigung gekoppelt, welche ihrerseits von den topographischen Verh{\"a}ltnissen bedingt sind. Derartige Einflussfaktoren m{\"u}ssen bei pal{\"a}oklimatischen Rekonstruktion und Vorhersagen {\"u}ber die Entwicklung asiatischer Gletscher ber{\"u}cksichtigt werden. Desweiteren gehen die regionalen topographischen Unterschiede der vergletscherten Gebiete Asiens teilweise auf klimatische Gradienten und den langfristigen Einfluss der Gletscher auf die topographische Entwicklung des Gebirgssystems zur{\"u}ck.},
  language  = {en}
}