@phdthesis{Grewe2016,
  author    = {Grewe, Sina},
  title     = {Hydro- and biogeochemical investigations of lake sediments in the Kenyan Rift Valley},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98342},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {110},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die Seen im kenianischen Riftsystem bieten die einmalige Gelegenheit eine große Bandbreite an hydrochemischen Umweltbedingungen zu studieren, die von S{\"u}ßwasserseen bis hin zu hochsalinen und alkalinen Seen reichen. Da wenig {\"u}ber die hydro- und biogeochemischen Bedingungen in den darunterliegenden Seesedimenten bekannt ist, war es das Ziel dieser Arbeit, bereits existierende Datens{\"a}tze mit Daten aus der Porenwasser- und Biomarker-Analyse zu erweitern. Zus{\"a}tzlich wurden reduzierte Schwefelkomponenten und Sulfatreduktionsraten in den Sedimenten bestimmt. Mit den neu gewonnenen Daten wurde der anthropogene und mikrobielle Einfluss auf die Seesedimente untersucht sowie der Einfluss der Wasserchemie auf den Abbau und den Erhalt von organischem Material im Sediment. Zu den untersuchten Seen geh{\"o}rten: Logipi, Eight (ein kleiner Kratersee in der Region Kangirinyang), Baringo, Bogoria, Naivasha, Oloiden und Sonachi. Die Biomarker-Zusammensetzungen in den untersuchten Seesedimenten waren {\"a}hnlich; allerdings gab es einige Unterschiede zwischen den salinen Seen und den S{\"u}ßwasserseen. Einer dieser Unterschiede war das Vorkommen eines mit β-Carotin verwandten Molek{\"u}ls, das nur in den salinen Seen gefunden wurde. Dieses Molek{\"u}l stammt wahrscheinlich von Cyanobakterien, Einzellern die in großer Anzahl in salinen Seen vorkommen. In den beiden S{\"u}ßwasserseen wurde Stigmasterol gefunden, ein f{\"u}r S{\"u}ßwasseralgen charakteristisches Sterol. In dieser Studie hat sich gezeigt, dass Bogoria und Sonachi f{\"u}r Umweltrekonstruktionen mit Biomarkern besonders gut geeignet sind, da die Abwesenheit von Sauerstoff an deren Seegr{\"u}nden den Abbau von organischem Material verlangsamt. Andere Seen, wie zum Beispiel Naivasha, sind aufgrund des großen anthropogenen Einflusses weniger gut f{\"u}r solche Rekonstruktionen geeignet. Die Biomarker-Analyse bot jedoch die M{\"o}glichkeit, den menschlichen Einfluss auf den See zu studieren. Desweiteren zeigte diese Studie, dass sich Horizonte mit einem hohen Anteil an elementarem Schwefel als temporale Marker nutzen lassen. Diese Horizonte wurden zu einer Zeit abgelagert, als die Wasserpegel sehr niedrig waren. Der Schwefel wurde von Mikroorganismen abgelagert, die zu anoxygener Photosynthese oder Sulfidoxidation f{\"a}hig sind.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Riedl2021,
  author    = {Riedl, Simon},
  title     = {Active tectonics in the Kenya Rift},
  doi       = {10.25932/publishup-53855},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-538552},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 207},
  year      = {2021},
  abstract  = {Magmatische und tektonisch aktive Grabenzonen (Rifts) stellen die Vorstufen entstehender Plattengrenzen dar. Diese sich spreizenden tektonischen Provinzen zeichnen sich durch allgegenw{\"a}rtige Abschiebungen aus, und die r{\"a}umliche Verteilung, die Geometrie, und das Alter dieser Abschiebungen l{\"a}sst R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die r{\"a}umlichen und zeitlichen Zusammenh{\"a}nge zwischen tektonischer Deformation, Magmatismus und langwelliger Krustendeformation in Rifts zu. Diese Arbeit konzentriert sich auf die St{\"o}rungsaktivit{\"a}t im Kenia-Rift des k{\"a}nozoischen Ostafrikanischen Grabensystems im Zeitraum zwischen dem mittleren Pleistoz{\"a}n und dem Holoz{\"a}n. Um die fr{\"u}hen Stadien der Entstehung kontinentaler Plattengrenzen zu untersuchen, wird in dieser Arbeit eine zeitlich gemittelte minimale Extensionsrate f{\"u}r den inneren Graben des N{\"o}rdlichen Kenia-Rifts (NKR) f{\"u}r die letzten 0,5 Mio Jahre abgeleitet. Die Analyse beruht auf Messungen mit Hilfe des digitalen TanDEM-X-H{\"o}henmodells, um die Abschiebungen entlang der vulkanisch-tektonischen Achse des inneren Grabens des NKR zu kartieren und deren Versatzbetr{\"a}ge zu bestimmen. Mithilfe von vorhandenen Geochronologiedaten der deformierten vulkanischen Einheiten sowie in dieser Arbeit erstellten ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierungen werden zeitlich gemittelte Extensionsraten berechnet. Die Auswertungen zeigen, dass im inneren Graben des NKR die langfristige Extensionsrate f{\"u}r mittelpleistoz{\"a}ne bis rezente St{\"o}rungen Mindestwerte von 1,0 bis 1,6 mm yr⁻¹ aufweist und lokal allerdings auch Werte bis zu 2,0 mm yr⁻¹ existieren. In Anbetracht der nahezu inaktiven Randst{\"o}rungen des NKR zeigt sich somit, dass sich die Extension auf die Region der aktiven vulkanisch-tektonischen Achse im inneren Graben konzentriert und somit ein fortgeschrittenes Stadium kontinentaler Extensionsprozesse im NKR vorliegt. In dieser Arbeit wird diese r{\"a}umlich fokussierte Extension zudem im Rahmen einer St{\"o}rungsanalyse der j{\"u}ngsten vulkanischen Erscheinungen des Kenia-Rifts betrachtet. Die Arbeit analysiert mithilfe von Gel{\"a}ndekartierungen und eines auf Luftbildern basierenden Gel{\"a}ndemodells die St{\"o}rungscharakteristika der etwa 36 tausend Jahre alten Menengai-Kaldera und der umliegenden Gebiete im zentralen Kenia-Rift. Im Allgemeinen sind die holoz{\"a}nen St{\"o}rungen innerhalb des Rifts reine, NNO-streichende Abschiebungen, die somit das gegenw{\"a}rtige tektonische Spannungsfeld wiederspiegeln; innerhalb der Menengai-Kaldera sind die jungen Strukturen jedoch von andauernder magmatischer Aktivit{\"a}t und von Aufdomung {\"u}berpr{\"a}gt. Die Kaldera befindet sich im Zentrum eines sich aktiv dehnenden Riftsegments und zusammen mit den anderen quart{\"a}ren Vulkanen des Kenia-Rifts lassen sich diese Bereiche als Kernpunkte der extensionalen St{\"o}rungsaktivit{\"a}t verstehen, die letztlich zu einer weiter entwickelten Phase magmengest{\"u}tzter Kontinentalseparation f{\"u}hren werden. Die bereits seit dem Terti{\"a}r andauernde St{\"o}rungsaktivit{\"a}t im Kenia-Rift f{\"u}hrt zur Zergliederung der gr{\"o}ßeren Rift-Senken in kleinere Segmente und beeinflusst die Sedimentologie und die Hydrologie dieser Riftbecken. Gegenw{\"a}rtig sind die meisten, durch St{\"o}rungen begrenzten Becken des Kenia-Rifts hydrologisch isoliert, sie waren aber w{\"a}hrend feuchter Klimaphasen hydrologisch miteinander verbunden; in dieser Arbeit untersuche ich deshalb auch diese hydrologische Verbindung der Rift-Becken f{\"u}r die Zeit der Afrikanischen Feuchteperiode des fr{\"u}hen Holoz{\"a}ns. Mithilfe der Analyse von digitalen Gel{\"a}ndemodellen, unter Ber{\"u}cksichtigung von geomorphologischen Anzeigern f{\"u}r Seespiegelhochst{\"a}nde, Radiokarbondatierungen und einer {\"U}bersicht {\"u}ber Fossiliendaten konnten zwei kaskadierende Flusssysteme aus diesen Daten abgeleitet werden: eine Flusskaskade in Richtung S{\"u}den und eine in Richtung Norden. Beide Kaskaden haben die derzeit isolierten Becken w{\"a}hrend des fr{\"u}hen Holoz{\"a}ns durch {\"u}berlaufende Seen und eingeschnittene Schluchten miteinander verbunden. Diese hydrologische Verbindung f{\"u}hrte zu der Ausbreitung aquatischer Fauna entlang des Rifts, und gleichzeitig stellte die Wasserscheide zwischen den beiden Flusssystemen den einzigen terrestrischen Ausbreitungskorridor dar, der eine {\"U}berquerung des Kenia-Rifts erm{\"o}glichte. Diese tektonisch-geomorphologische Rekonstruktion erkl{\"a}rt die heute isolierten Vorkommen nilotischer Fischarten in den Riftseen Kenias sowie die isolierten Vorkommen Guineo-Congolischer S{\"a}ugetiere in W{\"a}ldern {\"o}stlich des Kenia-Rifts, die sich {\"u}ber die Wasserscheide im Kenia-Rift ausbreiten konnten. Auf l{\"a}ngeren Zeitskalen sind solche Phasen hydrologischer Verbindung und Phasen der Isolation wiederholt aufgetreten und zeigen sich in wechselnden pal{\"a}o{\"o}kologischen Indikatoren in Sedimentbohrkernen. Hier stelle ich einen Sedimentbohrkern aus dem Koora-Becken des S{\"u}dlichen Kenia-Rifts vor, der einen Datensatz der Pal{\"a}o-Umweltbedingungen der letzten 1 Million Jahre beinhaltet. Dieser Datensatz zeigt, dass etwa vor 400 tausend Jahren die zuvor relativ stabilen Umweltbedingungen zum Erliegen kamen und tektonische, hydrologische und {\"o}kologische Ver{\"a}nderungen dazu f{\"u}hrten, dass die Wasserverf{\"u}gbarkeit, die Grasland-Vergesellschaftungen und die Bedeckung durch Baumvegetation zunehmend st{\"a}rkeren und h{\"a}ufigeren Schwankungen unterlagen. Diese großen Ver{\"a}nderungen fallen zeitlich mit Phasen zusammen, in denen das s{\"u}dliche Becken des Kenia-Rifts von vulkanischer und tektonischer Aktivit{\"a}t besonders betroffen war. Die vorliegende Arbeit zeigt deshalb deutlich, inwiefern die tektonischen und geomorphologischen Gegebenheiten im Zuge einer zeitlich langanhaltenden Extension die Hydrologie, die Pal{\"a}o-Umweltbedingungen sowie die Biodiversit{\"a}t einer Riftzone beeinflussen k{\"o}nnen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{TorresAcosta2015,
  author    = {Torres Acosta, Ver{\´o}nica},
  title     = {Denudation processes in a tectonically active rift on different time scales},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84534},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xv, ix, 183},
  year      = {2015},
  abstract  = {Continental rifts are excellent regions where the interplay between extension, the build-up of topography, erosion and sedimentation can be evaluated in the context of landscape evolution. Rift basins also constitute important archives that potentially record the evolution and migration of species and the change of sedimentary conditions as a result of climatic change. Finally, rifts have increasingly become targets of resource exploration, such as hydrocarbons or geothermal systems. The study of extensional processes and the factors that further modify the mainly climate-driven surface process regime helps to identify changes in past and present tectonic and geomorphic processes that are ultimately recorded in rift landscapes. The Cenozoic East African Rift System (EARS) is an exemplary continental rift system and ideal natural laboratory to observe such interactions. The eastern and western branches of the EARS constitute first-order tectonic and topographic features in East Africa, which exert a profound influence on the evolution of topography, the distribution and amount of rainfall, and thus the efficiency of surface processes. The Kenya Rift is an integral part of the eastern branch of the EARS and is characterized by high-relief rift escarpments bounded by normal faults, gently tilted rift shoulders, and volcanic centers along the rift axis. Considering the Cenozoic tectonic processes in the Kenya Rift, the tectonically controlled cooling history of rift shoulders, the subsidence history of rift basins, and the sedimentation along and across the rift, may help to elucidate the morphotectonic evolution of this extensional province. While tectonic forcing of surface processes may play a minor role in the low-strain rift on centennial to millennial timescales, it may be hypothesized that erosion and sedimentation processes impacted by climate shifts associated with pronounced changes in the availability in moisture may have left important imprints in the landscape. In this thesis I combined thermochronological, geomorphic field observations, and morphometry of digital elevation models to reconstruct exhumation processes and erosion rates, as well as the effects of climate on the erosion processes in different sectors of the rift. I present three sets of results: (1) new thermochronological data from the northern and central parts of the rift to quantitatively constrain the Tertiary exhumation and thermal evolution of the Kenya Rift. (2) 10Be-derived catchment-wide mean denudation rates from the northern, central and southern rift that characterize erosional processes on millennial to present-day timescales; and (3) paleo-denudation rates in the northern rift to constrain climatically controlled shifts in paleoenvironmental conditions during the early Holocene (African Humid Period). Taken together, my studies show that time-temperature histories derived from apatite fission track (AFT) analysis, zircon (U-Th)/He dating, and thermal modeling bracket the onset of rifting in the Kenya Rift between 65-50 Ma and about 15 Ma to the present. These two episodes are marked by rapid exhumation and, uplift of the rift shoulders. Between 45 and 15 Ma the margins of the rift experienced very slow erosion/exhumation, with the accommodation of sediments in the rift basin. In addition, I determined that present-day denudation rates in sparsely vegetated parts of the Kenya Rift amount to 0.13 mm/yr, whereas denudation rates in humid and more densely vegetated sectors of the rift flanks reach a maximum of 0.08 mm/yr, despite steeper hillslopes. I inferred that hillslope gradient and vegetation cover control most of the variation in denudation rates across the Kenya Rift today. Importantly, my results support the notion that vegetation cover plays a fundamental role in determining the voracity of erosion of hillslopes through its stabilizing effects on the land surface. Finally, in a pilot study I highlighted how paleo-denudation rates in climatic threshold areas changed significantly during times of transient hydrologic conditions and involved a sixfold increase in erosion rates during increased humidity. This assessment is based on cosmogenic nuclide (10Be) dating of quartzitic deltaic sands that were deposited in the northern Kenya Rift during a highstand of Lake Suguta, which was associated with the Holocene African Humid Period. Taken together, my new results document the role of climate variability in erosion processes that impact climatic threshold environments, which may provide a template for potential future impacts of climate-driven changes in surface processes in the course of Global Change.},
  language  = {en}
}