Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch vermittelt Ihnen Einblicke, wie Gletscher, Bergstürze, Flüsse oder Vulkanausbrüche die Reliefformen unserer Erde erschaffen, verändern und zerstören. Sie erfahren, welch außerordentliche Vielzahl der von Menschen unberührten natürlichen Prozesse an der Formung der Erdoberfläche mitwirken. Unser Buch hilft Ihnen, diese Vielfalt zu ordnen und in eine übersichtliche Systematik zu bringen. Die einzelnen Prozesse und Formen werden in Grundzügen beschrieben und mit zahlreichen fotographischen Beispielen dokumentiert. Daneben bieten wir Ihnen allgemeine Grundlagen für das Verständnis der reliefformenden Prozesse, wie die Art und Weise der Wissensgewinnung oder die Entwicklungsgeschichte der Reliefformen. Um Ihnen einen Einblick in die Praxis des wissenschaftlichen Arbeitens zu geben, haben wir zwei Fallstudien in das Lehrbuch aufgenommen. Sie zeigen exemplarisch, welche Konsequenzen die menschlichen Eingriffe in die Reliefformen bewirken können und welche Folgen in Zukunft möglich sind. Wir erhoffen uns, dass dieses Lehrbuch Wissen vermittelt, Fragen beantwortet, den Blick auf unsere Erdoberfläche schärft und Leidenschaften für die natürlichen Reliefformen weckt. Als Bestandteil des Naturschönen bilden sie Erscheinungen, die es zu erhalten und zu schützen gilt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlagen der Geomorphologie

Frontmatter

Kapitel 1. Ziele und Gegenstand der Geomorphologie

Zusammenfassung
Die Geomorphologie ist die Wissenschaft von den Oberflächenformen der Erde und den Prozessen, die sie geschaffen haben. Das Wort Geomorphologie setzt sich aus den drei griechischen Worten „ge“ (Erde, Land), „morphé“ (Gestalt, Form, Aussehen) und „lógos“ (Rede, Wort, Vernunft) zusammen. Die Geomorphologie hat zwei zentrale Ziele. Ein Ziel besteht darin, die außerordentliche Vielfalt der Formen der Erdoberfläche, die auch als Reliefformen bezeichnet werden, zu beschreiben, zu ordnen und zu klassifizieren. Ein Blick aus einem Flugzeugfenster genügt, um sich dieser Vielfalt bewusst zu werden. Gebirge, Küsten, Dünenmeere, Ebenen oder tiefe Canyons charakterisieren die Oberfläche des Erdkörpers. Das zweite Ziel der Geomorphologie ist es, die Prozesse zu beschreiben und zu verstehen, die für die Formung der Erdoberfläche verantwortlich sind. Dazu zählen der Aufbau und der Abbau der Reliefformen.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 2. Geomorphologische Erkenntnisgewinnung

Zusammenfassung
Warum sollte sich die Geomorphologie mit Wissenschaftstheorie, die auch als Wissenschaftsphilosophie bezeichnet wird, beschäftigen? Der Philosoph Martin Carrier führt folgende allgemeine Begründung an: „Gelegentlich wird Wissenschaftsphilosophie an dem Anspruch gemessen, ob sie der Wissenschaft nützt, ob sie also die Wissenschaft verbessert. ... Das mag so sein und ist jedenfalls zu hoffen, aber darin besteht nicht der primäre Zweck der Wissenschaftsphilosophie. … Sie nützt vor allem der Gesellschaft, den Menschen und Bürgern, die mit der Wissenschaft zu tun haben und sich von der Wissenschaft Antworten erhoffen. Die betreffenden Fragen lauten etwa, was eigentlich die Qualitätsmerkmale von Theorien sind, die in der wissenschaftlichen Gemeinschaft akzeptiert werden, wie Wissenschaft zu organisieren ist, damit sie am meisten Frucht bringt, oder wie es um die Tragweite von Grundlagentheorien der Wissenschaft für die Sicht der belebten und unbelebten Natur bestellt ist.“ Was ist also naheliegender, als das gewonnene Wissen in aufbereiteter Form der Öffentlichkeit und Politik zu präsentieren und zu erörtern?
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 3. Geomorphologische Systeme und Prozesse

Zusammenfassung
Seit der griechischen Antike bezeichnet ein System ein aus Teilen zusammengesetztes, gegliedertes und geordnetes Ganzes. Darunter können sowohl Phänomene der abiotischen Natur, wie der Erdkörper, als auch der biotischen Natur, wie Pflanzen- oder Tierarten, verstanden werden. Auch menschliche Gesellschaften lassen sich als Systeme beschreiben. Systeme sind geistige Konstrukte und Abstraktionen, d. h. Idealisierungen und Modelle der realen Welt. Ein wichtiges Kriterium ist ihre Abgegrenztheit gegen ihre Umwelt, d. h. gegen andere Objekte und Prozesse, die nicht als Bestandteil des Systems angesehen werden. Geomorphologische Systeme bestehen aus den Komponenten der Reliefformen sowie ihren verantwortlichen Prozessen und Relationen. Die als systemisch bezeichneten Theorien der Geomorphologie bilden unabdingbare Voraussetzungen für ein Verständnis der lokalen bis globalen Stoff- und Energiekreisläufe und ihrer Beeinflussung durch die gesellschaftlichen Systeme. In diesem Rahmen ist die Geomorphologie eine Disziplin der Erdsystemwissenschaften (earth system sciences). Im gesamten Umfang des Erdsystems bilden geomorphologische Systeme die Phänomene, die die Grenzfläche des Erdkörpers zu anderen Teilsystemen, wie die Atmosphäre oder Hydrosphäre, umfassen.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 4. Die Gestalt der geomorphologischen Form

Zusammenfassung
Die Gestalt der geomorphologischen Form wird durch die zweidimensionale Formoberfläche und den dreidimensionalen Formkörper gebildet. Ihre Beschreibung ist Aufgabe der Geomorphometrie. Unter Geomorphometrie versteht man die Lehre von den qualitativen und quantitativen, geometrischen und topologischen Eigenschaften der geomorphologischen Form. Bei der Erkundung der Beziehungen zwischen den geomorphologischen Formen und den formerzeugenden und -verändernden Prozessen dient die Geomorphometrie der Formerkennung und -quantifizierung. Die zentrale Eigenschaft der Formoberfläche ist ihr Kontinuumcharakter. Das bedeutet, dass sie als Oberfläche des Erdkörpers eine ununterbrochene und lückenlose Fläche im Raum darstellt. Aus Sicht der Geomorphologie ist dieses Kontinuum strukturiert und geordnet.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 5. Das Baumaterial der geomorphologischen Form

Zusammenfassung
Geomorphologische Formen sind aus Baumaterialien unterschiedlichster Genese und Eigenschaften aufgebaut. Das Baumaterial umfasst die Festgesteine des Erdkörpers, die durch erosive Prozesse erzeugten Lockergesteine und die durch Verwitterung entstandenen Materialien und Stoffe. Bei erosiven Prozessen steuern die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Baumaterials maßgeblich die Effektivität der Abtragsmechanismen. Die durch akkumulative Prozesse geschaffenen Sedimentkörper weisen Eigenschaften der sie bildenden Prozesse auf. Sie bilden daher Reliefformen, deren Gestalt und Baumaterial für die Rekonstruktion des geomorphologischen Prozessgeschehens verwendet werden können. Die Baumaterialien von Sedimentkörpern werden deshalb als prozesskorrelate Sedimente bezeichnet. In diese allgemeine Charakterisierung werden sowohl Sedimente der Landoberflächen als auch der Meeresböden eingeschlossen. Die Härte des Festgesteins wirkt sich entscheidend auf seine Erosionsresistenz aus. Wenig resistente Festgesteine sind selektiv stärkerer Abtragung unterworfen als resistentere Festgesteine.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 6. Die Entwicklung der geomorphologischen Form

Zusammenfassung
Die Theorie des geomorphologischen Reliefformen-Palimpsests postuliert, dass das Relief einen polygenetischen Charakter aufweist und Komponenten enthält, die in der Gegenwart gebildet werden und andere, deren Genese in der Vergangenheit erfolgte. Je jünger die durch einen geomorphologischen Prozesses gebildete Reliefform ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie bis heute erhalten geblieben ist. Je älter eine Reliefform ist, desto mehr Zeit hatten destruktive Prozesse, sie abzubauen oder gänzlich zu zerstören. Reflektiert die heutige Form noch den primär formenden Prozess, hat sie ihren charakteristischen Formenhabitus erhalten können, z. B. eine Flussterrasse oder ein glaziales U-Tal. Waren im Laufe der Formexistenz andere Prozesse derart aktiv, dass sie zu einer starken Formveränderung geführt haben, veränderte sich auch ihr charakteristischer Habitus. Durch solch eine Überformung wird die Geomorphometrie nur noch mit Unsicherheit auf den primär verantwortlichen Prozess zurückgeführt werden können. Die Aufgabe der Erklärung der Entwicklung der geomorphologischen Form besteht in einer historischen Rekonstruktion auf Basis von Indizien, die Materialarchive und den Formhabitus umfassen.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Endogene Prozesse und Reliefformung

Frontmatter

Kapitel 7. Reliefformung durch Tektonik und Gestein

Zusammenfassung
Die tektonischen Prozesse des Erdkörpers bilden eine der zentralen Ursachen für die Entstehung geomorphologischer Formen. Die entstehenden Reliefformen weisen ein ausgeprägtes Größenspektrum auf, das von der Megaskale eines Kontinents bis zur Mikroskale einer Verwerfungsstufe reicht. An der Erdoberfläche finden sich nur wenige ausschließlich tektonisch erklärbare Reliefformen. Nach ihrer Bildung und dem Eintreten in die exogenen Prozesssysteme werden sie den Prozessen der Verwitterung, Abtragung, des Transportes und der Deposition ausgesetzt. So werden sie im Laufe ihrer geomorphologischen Entwicklungsgeschichte verändert und weiterentwickelt oder gänzlich zerstört. Neben den tektonischen Prozessen haben die lithologischen Eigenschaften und die Struktur des Gesteins entscheidenden Einfluss auf die entstehenden Reliefformen. Ihre Resistenz gegenüber den Prozessen der Erosion und ihre daraus resultierende Gestalt werden in hohem Maße von diesen Eigenschaften gesteuert. Die Skalen der tektonischen Reliefformung erreichen die oberste Ebene der geomorphometrischen Größenordnungshierarchie. Kontinentale Schilde und Senken sowie die Hochgebirgsketten zählen zu den größten Reliefformen der Erde. Ihre Bildungszeit und Existenzdauer umfasst Zeitskalen bis zu mehreren 100 Mio. Jahre.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 8. Reliefformung durch vulkanische Prozesse

Zusammenfassung
Vulkane stellen Reliefformen dar, die durch den Austritt von Magma an die Erdoberfläche entstanden sind. Sie zählen zu den endogen erzeugten Formen. Das Magma des Erdinneren wird mobilisiert und durch Öffnungen in der Erdkruste an die Oberfläche transportiert. Dieser Transport kann durch ein breites Spektrum von stark explosivem Herausschießen bis zum ruhigen Ergießen in Form vulkanischer Effusionen erfolgen. Um die Geomorphometrie und Genese vulkanischer Reliefformen zu verstehen, müssen die Prozesse der vulkanischen Aktivität, die Eigenschaften der austretenden Materialien und die Bedingungen der Erdoberfläche bekannt sein. Vulkane entstehen an der Grenzschicht des Erdkörpers zur Atmosphäre (subaerische Vulkane), zu Ozeanen (submarine Vulkane), zu Seen (sublakustrine Vulkane) und zu Gletschern (subglaziale Vulkane). Zu den eruptiven Aktivitäten zählen der Austritt von Lava, Fluiden, Gasen und Gesteinsfragmenten. Sie bilden die Materialkomponenten des Vulkans.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Exogene Prozesse und Reliefformung

Frontmatter

Kapitel 9. Verwitterung und Reliefformung

Zusammenfassung
Das Fest- und Lockergestein unterliegt an der Erdoberfläche dem Wirkungsbereich des Gesteinszersatzes, der auch als Verwitterung bezeichnet wird. Dabei geraten die Fest- und Lockergesteine der Lithosphäre in Kontakt mit der Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre und Kryosphäre. Sie werden dadurch größtenteils irreversiblen Veränderungsprozessen unterworfen, die zu neuen chemischen und physikalischen Gesteinseigenschaften führen. Dazu zählen sowohl die Bildung von Mineralen als auch Veränderungen ihrer Dichte, Korngröße, Porosität oder mechanischen Festigkeit. Verwitterungsprozesse reduzieren die Resistenz des Festgesteins gegenüber den erosiven Prozessen, sodass diese auf geringere Schwellenwerte der Prozessauslösung treffen. Verwitterungsprozesse können zum Auf- und Umbau einer Verwitterungsdecke führen, die das unverwitterte Fest- und Lockergestein überdeckt. Häufig tragen geomorphologische Formen Verwitterungsdecken, die nicht mit den aktuellen Bedingungen des Erdsystems erklärt werden können. Sie wurden in der Vergangenheit erzeugt und bilden Bestandteile des Reliefformen-Palimpsestes. Methodisch können sie der Rekonstruktion historischer Formungs- und Umlagerungsprozesse dienen.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 10. Gravitative Massenbewegungen und Reliefformung

Zusammenfassung
Die Prozesse der gravitativen Massenbewegungen benötigen in ihrer überwiegenden Mehrzahl kein Agens, um geomorphologisch wirksam zu werden. Allein die auf den Erdmittelpunkt gerichtete Gravitationskraft, die durch das Newton’sche Gavitationsgesetz der klassischen Mechanik beschrieben wird, verursacht den Massentransport. Im freien Fallprozess eines Steinschlags wird die weitgehend unbeeinflusste Form der Gravitationskraft beobachtbar. Gravitative Massenbewegungen treten in einer außerordentlich hohen Vielfalt auf. Sie erfordert eine kohärente Systematik und Typologie, an deren Entwicklung die internationale Forschergemeinschaft intensiv gearbeitet hat. Die Prozessgruppe zeigt extreme Magnituden- und Transportratenspektren der bewegten Massen. Ihre maximalen Ausprägungen können Volumen von mehreren 1000 km3 erreichen, die in wenigen Minuten zu Tale fahren können. In der englischsprachigen Terminologie wird der Begriff landslide nicht nur für die Bezeichnung von Hangrutschungen im engeren Sinne verwendet, sondern für die Bezeichnung der gesamten Prozessgruppe.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 11. Hangaquatische Prozesse und Reliefformung – Bodenerosion durch Wasser

Zusammenfassung
Unter hangaquatischen Prozessen werden die Vorgänge des Materialabtrags und -transportes sowie der Materialdeposition durch Wasser auf Hängen verstanden. Sie werden durch die Energie des Aufpralls der Regentropfen und den Oberflächenabfluss verursacht. Die Prozessgruppe setzt sich aus mehreren Teilprozessen zusammen. Sie gliedern sich in die Spritzwassererosion, flächenhafte Interrillenerosion, lineare Rillen- und Rinnenerosion sowie die lineare Graben- und Tunnelerosion. Hangaquatische Prozesse liegen vor, wenn keine anthropogenen Einflüsse auf das Hangsystem erfolgt sind, d.h. ein natürlicher Vorgang (natürlich-hangaquatisch) stattfindet. Wenn Eingriffe des wirtschaftenden Menschen in das Hangsystem in Form einer anthropogenen Landnutzung erfolgen, z. B. durch Entwaldung und Getreideanbau, wird diese Prozessgruppe als Bodenerosion durch Wasser bezeichnet. Gegenüber unbeeinflussten Bedingungen können durch diese Eingriffe die Prozessraten um mehrere Größenordnungen gesteigert werden und zur völligen Degradation und Zerstörung der Bodendecke führen.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 12. Fluviale Prozesse und Reliefformung

Zusammenfassung
Fluviale Prozesse und Formen umfassen geomorphologische Phänomene, die durch Fließgewässer hervorgerufen werden. Sie bilden eine Gruppe von Wasserläufen, die ständig oder zeitweise fließendes Wasser führen. Dafür werden auch die Begriffe Fluss, Strom oder Bach verwendet. Im fluvialen System erfolgt eine Umwandlung der potenziellen Energie der Solarstrahlung und der Gravitation in die kinetische Energie der Bewegung und Wärme. Der Charakter von fluvialen Systemen der Erde ist äußerst vielfältig. Er wird in hohem Maße durch die klimatische Situation bestimmt und entwickelt sich entlang der Gradienten von Niederschlag, Temperatur, Höhe und Saisonalität. Ungeachtet dieser hohen Variabilität bilden die fluvialen Systeme für den terrestrischen Sedimenttransport in die Ozeane das effektivste geomorphologische System. Durch fluviale Systeme erfolgen schätzungsweise 85–90 % der heutigen Sedimentflüsse von den Kontinenten in die Ozeane. Fluviale Prozesse erzeugen charakteristische Reliefformen. Das Tal bildet eine zentrale und weit verbreitete fluviale Erosionsform. Es ist gleichzeitig eine Reliefform, die hohe Magnituden der fluvialen Sedimente der Kontinente speichern kann.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 13. Äolische Prozesse und Reliefformung – Bodenerosion durch Wind

Zusammenfassung
Äolische Systeme werden durch die Kräfte des Windes gesteuert. Sie führen zur Entwicklung spezifischer Reliefformen und treten in Regionen mit geringer oder fehlender Vegetationsbedeckung und Bodenfeuchte auf. Die Wüsten der Erde mit Sedimenten geringer Korngrößen bilden daher die bevorzugten Gebiete der äolischen Aktivität. Daneben treten diese Phänomene in Systemen auf, die nicht durch Trockenklimate gekennzeichnet sind und oberflächliche Feinsedimente enthalten, wie Küstenregionen oder proglaziale Relieftypen. Entfernt der Mensch in Systemen mit hoher geomorphologischer Sensitivität die Vegetationsdecke und betreibt Landbau, schafft er Bedingungen, die zur katastrophalen Winderosion mit Verlust des fruchtbaren Bodens und weitreichenden Folgen für die menschliche Gesellschaft führen können. Die Skale äolischer Prozesse umfasst ein äußerst großes Spektrum, das von der Bewegung einzelner Sandkörner bis zu globalen Sedimenttransporten in der Erdatmosphäre reicht.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 14. Glaziale und glazifluviale Prozesse und Reliefformung

Zusammenfassung
Das glaziale System wird durch Gletscher charakterisiert, die oberirdische Eismassen darstellen und mit Sediment, Wasser und Luft durchsetzt sind. In gefrorenem Zustand besitzt Wasser thermische und mechanische Eigenschaften, die sich in hohem Maße von flüssigem Wasser unterscheiden. Geomorphologische Systeme, die durch Gletschereis hervorgerufen und weiterentwickelt werden, unterscheiden sich daher deutlich von fluvial gebildeten Systemen. Der Gletscher wird als Speicher aufgefasst, der durch Energie- und Masseinput in der Kryosphäre gebildet wird. Er besitzt spezifische mechanische Eigenschaften, z.B. seine plastische Deformierbarkeit oder sein Bruch- und Schmelzverhalten. Ein Gletscher bildet ein äußerst effektives geomorphologisches Agens mit hohen Potenzialen für die Reliefformung durch glaziale Erosion sowie den Transport und die Deposition von Sedimenten.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 15. Periglaziale Prozesse und Reliefformung

Zusammenfassung
Die Formung des Reliefs in den kalten Regionen der Erde ist ein traditionelles Themenfeld der Geomorphologie, dessen Erkundung bis weit in das 19. Jahrhundert zurückreicht. Tiefe Lufttemperaturen und die Phasenübergänge von Wasser zu Eis und von Eis zu Wasser führen in diesen Regionen zu einer Vielzahl geomorphologischer Phänomene. Heute bilden die kalten und nicht vergletscherten Regionen der Erde, die als periglaziale Systeme bezeichnet werden, ein wichtiges Forschungsfeld zahlreicher Erdsystemwissenschaften. Derartige Systeme sind thermodynamisch durch kalte und gefrorene Fest- und Lockergesteine ausgezeichnet, die zyklische Temperaturrhythmen und variable Eis- und Wassergehalte aufweisen. Sie führen zu charakteristischen mechanischen Folgeprozessen im Untergrundmaterial und zu periglazialen Reliefformen. Der Dauerfrost (Permafrost) im Untergrundmaterial ist eine der Eigenschaften, die die Formung steuert. Die gegenwärtige Erwärmung des Weltklimas führt zu ungewöhnlich schnellen Veränderungen des zentralen Einflussfaktors auf die periglazialen Systeme der Polarregionen und Hochgebirge. Die Gewinnung prognostischen Wissens über die Reliefformveränderung zählt daher zu den vordringlichsten Aufgaben der Geomorphologie.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 16. Lösungsprozesse und Reliefformung

Zusammenfassung
Mit dem Begriff Karst werden geomorphologische Systeme beschrieben, die aus speziellen Reliefformtypen, Höhlen und einem ausgeprägten unterirdischen Wasserkörper bestehen. Diese Phänomene sind auf stark lösliche Festgesteine zurückzuführen, wie Kalkstein, Marmor oder Gips. Das in karbonatischen Gesteinen entwickelte Karstwasser versorgt ca. 20–25 % der Weltbevölkerung mit Grundwasser, was seine hohe Bedeutung für die menschlichen Gesellschaften hervorhebt. Der Karst ist ein offenes System, das in ein hydrogeologisches und ein geomorphologisches Teilsystem untergliedert wird. Die Karstphänomene sind ein Produkt ihrer gekoppelten Prozesse und Eigenschaften. Neben der Löslichkeit der Karstgesteine bilden ihre Lithologie und Struktur sowie ihr Trennflächengefüge (sekundäre Porosität) eine Voraussetzung für die Karstgenese. Das unterirdische Karstwassersystem und seine Fähigkeit, die strukturell verursachten Wasserwege des Festgesteins in ein Hohlraumsystem unterschiedlicher Raumskalen zu transformieren (tertiäre Porosität) stellen den Motor des Karstsystems dar. Reliefformgenese an der Erdoberfläche und unterirdisches Hohlraumsystem erfahren eine gekoppelte Genese, die in dieser Form nur in Karstsystemen auftritt.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 17. Küstenprozesse und Reliefformung

Zusammenfassung
Ein Küstensystem, das auch als litorales System bezeichnet wird, ist eine Zone der Wechselwirkungen der Landmasse mit den marinen Systemen der Ozeane, der Seen und der Atmosphäre. Die geomorphologische Entwicklung von Küsten ist eine Folge des litoralen Energieaustausches, der die Formung der Küste durch Erosion und Akkumulation hervorruft. Die Wellen haben den größten Anteil an der Küstenformung. Sie entstehen durch die Umwandlung der Sonnenenergie in die atmosphärischen Phänomene der Winde, die die thermische Energie aus dem Bereich der Tropen in Richtung der Pole transportieren. Küstenprozesse treten in unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen auf. Auf großen räumlichen Skalen bilden die tektonische Struktur, der geologische Aufbau und die quartären Meeresspiegelschwankungen dominante Steuerungsfaktoren des Küstensystems. Im Bereich der Mesoskalen wirken Prozesse des Küstenaufbaus und -abbaus und Formbildungen der Strände, Watten, Strandhaken, Dünen oder Kliffe. In Mikroskalen bilden Rippeln oder Strandhörner die prozesskorrelaten Reliefformen. Die Küstensysteme sind mit den geomorphologischen Systemen der Kontinente und ihren fluvialen Sedimenttransporten eng gekoppelt. Menschliche Eingriffe in die Flusssysteme ziehen prozessuale Konsequenzen im litoralen System nach sich.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 18. Biogeomorphologie

Zusammenfassung
Die Biogeomorphologie ist eine Disziplin an der Schnittstelle von Geomorphologie, Biologie und Ökologie. Sie untersucht Rückkopplungen zwischen geomorphologischen Prozessen und Formen auf der einen und Lebewesen sowie ökologischen und evolutionären Prozessen auf der anderen Seite. Biogeomorphologische Prozesse sind empirisch beobachtbare Prozesse in der Relief- und Biosphäre, die aus Rückkopplungen zwischen geomorphologischen Prozessen, z.B. Wasserflüssen, und biologischen Prozessen, z.B. Wurzelwachstum, resultieren. Biogeomorphologische Prozesse werden durch Ökosystemingenieure ermöglicht, welche sich nur unter bestimmten Umweltbedingungen ansiedeln können. Damit treten biogeomorphologische Prozesse unter spezifischen Gegebenheiten auf und verändern sich in Zeit und Raum im Rahmen einer biogeomorphologischen Sukzession. Sie wurden bisher insbesondere in Flüssen und Talauen, an Küsten und auf Küstendünen und auf Hängen von Moränen beobachtet.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Geomorphologisches Arbeiten

Frontmatter

Kapitel 19. Historische Bodenerosion, Sedimentspeicherung und ihre Bedeutung im Kohlenstoffkreislauf

Zusammenfassung
In Abhängigkeit von den lokalen natürlichen Begebenheiten, landwirtschaftlichen Nutzungssystemen und der lokalen Siedlungsdynamik unterlagen Hangsysteme in Mitteleuropa in den vergangenen Jahrtausenden einer mehr oder weniger intensiven land- und forstwirtschaftlichen Nutzung. Die schrittweise Umwandlung der natürlichen Waldsysteme in landwirtschaftliche Nutzflächen führte zu Bodenabtrags-, -transport- und -akkumulationsprozessen in den Hang- und Flusssystemen, die heute in gekappten Bodenprofilen, Waldrandstufen, Kolluvien und Auenlehmdecken in den Talauen der Flüsse sichtbar sind. Der Prozess der Bodenerosion hat sich seit Beginn der Landnutzung vor 7500 Jahren intensiviert. In diesem Zeitraum wechselten sich Phasen mit steigenden und abnehmenden Erosionsraten aufgrund der Variabilität der zwei externen Einflussfaktoren des Klimas und des Menschen ab. Maßgeblich war dabei die komplizierte Rückkopplung zwischen Bevölkerungsdynamik, Landnutzungssystemen, Bodenbearbeitungstechniken und Kulturfruchtarten in Kombination mit der Intensität, Menge und dem Auftrittszeitpunkt der Niederschläge sowie der Temperatur.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Kapitel 20. Geomorphologie im Turtmanntal

Zusammenfassung
Die geomorphologischen Forschungsarbeiten im Turtmanntal befassen sich in einer nunmehr über 40-jährigen Zeitspanne seit Mitte der 1970er-Jahre mit zahlreichen Phänomenen der Hochgebirgsgeomorphologie. Zentrale Fragestellungen umfassen die vergangene, aktuelle und zukünftige Dynamik glazialer und periglazialer Prozesse, wie Blockgletscher, Sturzprozesse und Solifluktionsphänomene. Neben der Erfassung der Sedimentquellen ist die Beurteilung des Sedimentflusses und seiner Konnektivität zum Rhônetal von wesentlicher Bedeutung. Auch Forschungsthemen, wie die biogeomorphologische Wechselwirkung zwischen Vegetation und geomorphologischen Prozessen im Gletschervorfeld des Turtmanngletschers sowie die paraglaziale Instabilität von Festgesteinswänden im Permafrost der Hängetäler, stehen im Fokus der Untersuchungen. Die Frage der Raum- und Zeitskale der geomorphologischen Phänomene liegt dabei allen Arbeiten im Turtmanntal zugrunde. Durch die Verknüpfung abduktiver Feldbeobachtungen und Modellierungen mit prozessbasierten Feldmessungen, z.B. die geophysikalische Detektion von Permafrost in Fels- und Lockergesteinen, erfolgt eine holistische und multiskalige Systemanalyse.
Richard Dikau, Katharina Eibisch, Jana Eichel, Karoline Meßenzehl, Manuela Schlummer-Held

Backmatter

Weitere Informationen