Hotspot fluctuations provide promising information about the nature and dynamics of plumes and the elusive mantle rheology. Hotspot fluctuations may thus help to resolve a longstanding debate about mantle rheology, by constraining upper-mantle viscosity which varies over 3 orders of magnitude. Recently, we have identified coeval pulses of magmatic activity and rest in two volcanic islands of the Réunion hotspot (La Réunion and Mauritius, Mascarene archipelago) with periodicities of 200 to 400 kyr over the past 4 Myr, an order of magnitude shorter than any fluctuation found elsewhere. The objective of this project is to fully characterise the periodicity, amplitude, and compositional variations of the Réunion hotspot pulsation, and to unravel the geodynamic processes behind this beat, to ultimately improve our understanding of mantle rheology and dynamics. 

Short research questions:

• What are the periodicity, amplitude, and compositional variations of the Réunion hotspot pulsation?
• What are the causes of the hotspot pulsation?

GFZ-researcher: Prof. Taylor Schildgen, Dr. Loraine Gourbet

Funding: Dutch government starting grants to Dr. Benjamin Campforts and Duna Roda-Boluda (VU Amsterdam)

Die Gebirgstopographie enthält Hinweise auf die Wechselwirkung zwischen historischer Hebung und Erosion. Diese Hinweise zu verstehen und die jüngste tektonische und erosive Geschichte zu entschlüsseln, die in die Berge eingraviert ist, ist ein faszinierendes und sich schnell entwickelndes Unterfangen auf dem Gebiet der Geowissenschaften. Allerdings berücksichtigen neuere Modelle nicht die Schlüsselaspekte der Entstehung von Gebirgslandschaften. Auf der Prozessebene wird die Rolle der Sedimentdynamik und die Art und Weise, wie sie Einschnitts- und Transportprozesse vermittelt, nicht gut dargestellt. Auf der Landschaftsebene wird die Rolle des geerbten Reliefs, das vor den jüngsten Hebungsphasen vorhanden war, oft nur unzureichend berücksichtigt. Wir werden testen, wie die Sedimentversorgung und das geerbte Relief das Ausmaß und die Zeitskalen des vorübergehenden fluvialen Einschnitts und die damit verbundene Reaktion der Landschaft beeinflussen.

Kurze Forschungsfragen:

Wie reagieren Sedimente, die von Hängen und Erdrutschen stammen, auf vorübergehende fluviale Anpassungen durch beschleunigte Hebungsraten und beeinflussen diese?
Inwieweit tragen regionale Hebung und Verwerfungen zur Reliefbildung in Kalabrien bei und wie modulieren ererbtes Relief und Sedimentdynamik vorübergehende fluviale Anpassungen an Hebung?

GFZ-Mitarbeiter:Prof. Taylor Schildgen, Dr. Loraine Gourbet

Finanzierung: Starthilfe der niederländischen Regierung für Dr. Benjamin Campforts und Duna Roda-Boluda (VU Amsterdam)