TY - JOUR A1 - Heckenbach, Esther Lina A1 - Brune, Sascha A1 - Glerum, Anne C. A1 - Bott, Judith T1 - Is there a speed limit for the thermal steady-state assumption in continental rifts? JF - Geochemistry, geophysics, geosystems : G 3 ; an electronic journal of the earth sciences N2 - The lithosphere is often assumed to reside in a thermal steady-state when quantitatively describing the temperature distribution in continental interiors and sedimentary basins, but also at active plate boundaries. Here, we investigate the applicability limit of this assumption at slowly deforming continental rifts. To this aim, we assess the tectonic thermal imprint in numerical experiments that cover a range of realistic rift configurations. For each model scenario, the deviation from thermal equilibrium is evaluated. This is done by comparing the transient temperature field of every model to a corresponding steady-state model with an identical structural configuration. We find that the validity of the thermal steady-state assumption strongly depends on rift type, divergence velocity, sampling location, and depth within the rift. Maximum differences between transient and steady-state models occur in narrow rifts, at the rift sides, and if the extension rate exceeds 0.5-2 mm/a. Wide rifts, however, reside close to thermal steady-state even for high extension velocities. The transient imprint of rifting appears to be overall negligible for shallow isotherms with a temperature less than 100 degrees C. Contrarily, a steady-state treatment of deep crustal isotherms leads to an underestimation of crustal temperatures, especially for narrow rift settings. Thus, not only relatively fast rifts like the Gulf of Corinth, Red Sea, and Main Ethiopian Rift, but even slow rifts like the Kenya Rift, Rhine Graben, and Rio Grande Rift must be expected to feature a pronounced transient component in the temperature field and to therefore violate the thermal steady-state assumption for deeper crustal isotherms. KW - basin analysis KW - geodynamics KW - numerical modeling KW - rifting KW - thermal KW - modeling Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1029/2020GC009577 SN - 1525-2027 VL - 22 IS - 3 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ ER - TY - JOUR A1 - Schreiber, Lisa A1 - Munz, Matthias A1 - Salzmann, Thomas A1 - Oswald, Sascha T1 - Coupled simulation of groundwater and drainage dynamics in a coastal fen T1 - Modellierung der Strömungsdynamik in einem revitalisierten Küstenmoorgebiet an der Ostsee JF - Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (FH-DGG) N2 - Coastal wetlands are characterized by continued human influence, e.g. with drainage ditches, coastal dikes or landscape restoration. In addition, it is important to understand the complex interactions with the sea to predict impacts of further development. In the present study the aim was to analyze surface and subsurface flow in a coastal wetland located at the Baltic Sea coastline near Warnemunde (Germany) to quantify water exchange with the Baltic Sea and analyze the effect of a storm flood event on saline intrusion. A 3-D transient groundwater model and a one-dimensional surface water model were set up and calibrated by using hydraulic head measurements. The results indicate that in addition to ditch flow, groundwater discharge to the Baltic Sea often has a significant influence on the overall water budget of the fen. From the transient modelling it became evident that water exchange between groundwater in the fen and the Baltic Sea depends on sea level and very often fluctuates between seaward and landward flow directions on daily to weekly time scales. N2 - Küstennahe Niedermoore wurden durch den Menschen verändert, bspw. durch das Anlegen von Entwässerungsgräben, dem Bau von Küstenschutzdeichen oder aktuell einer Renaturierung. Außerdem ist es wichtig die komplexe Interaktion mit der See zu verstehen, um Aussagen über die zukünftige Entwicklung treffen zu können. In der vorliegenden Studie wurde die ober- und unterirdische Strömung in einem Feuchtgebiet an der mecklenburgischen Ostseeküste nahe Warnemünde (Deutschland) untersucht, um dessen wechselseitigen Austausch mit der Ostsee zu quantifizieren und zu analysieren, wie sich ein Sturmhochwasserereignis auf den Salzeintrag ins Gebiet auswirkt. Hierfür wurde ein dreidimensionales instationäres Grundwassermodell erstellt, mit einem eindimensionalen Modell des Grabensystems gekoppelt und mit Messungen im Gebiet kalibriert und verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass neben der oberirdischen Entwässerung auch der Grundwasserabstrom in Richtung Ostsee eine wesentliche Komponente der Wasserbilanz darstellt. Das Verhalten entlang der Küste wird deutlich durch die Dynamik der Ostseewasserstände geprägt, wobei ein Grundwasserabstrom mit einem Zustrom von Ostseewasser bei hohen Küstenwasserständen innerhalb täglicher bis wöchentlicher Zeitskalen wechselt. KW - numerical modeling KW - Baltic Sea coast KW - groundwater-surface water KW - interaction KW - storm flood KW - salinization KW - Numerische Modellierung KW - Ostseeküste KW - Grundwasser-Oberflächenwasser-Interaktion KW - Sturmhochwasser KW - Versalzung Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1007/s00767-021-00486-y SN - 1430-483X SN - 1432-1165 VL - 26 IS - 3 SP - 289 EP - 304 PB - Springer CY - Heidelberg ER -