Abb. 7: Calanchifläche in der Nähe von Bagnoregio. Trotz der unterschiedlichen Sedimentzusammensetzung ist die Erscheinungsform denen der Reißen in den Alpen recht ähnlich (Quelle: eigene Aufnahme 2012).

Questar3D: Hochpräzise Erosionsforschung in unterschiedlichen Klimaten Europas

Untersuchungsgebiete: Von der fränkischen Alb bis in die Toskana

3 Untersuchungsgebiete: Von der fränkischen Alb bis in die Toskana

Für das Forschungsprojekt wurde ein Nord-Süd-Transekt erstellt, welches von der südlichen Frankenalb bis in die Südtoskana/ nördliches Latium bzw. die westlich davon gelegene Insel Elba reicht. Als Untersuchungsräume wurden die Region um Eichstätt, die Nordalpen (Lainbachtal bei Benediktbeuern), die Südalpen (Villnößtal/ nördliche Dolomiten), die Toskana/ das nördliche Latium (Civita di Bagnoregio und San Quirico) und die Insel Elba (Rio Marina) ausgewählt. Bei der Einreichung des Projekts waren erste Geländeerhebungen und Modellierungsversuche bereits vorhanden (Abb. 3) (Kaiser et al. im Druck; Neugirg et al im Druck; Neugirg et al. in Vorbereitung; Schindewolf et al. im Druck).

Abb. 3: Die fünf Untersuchungsgebiete von Questar3D

Abb. 3: Die fünf Untersuchungsgebiete von Questar3D

In der nördlichsten Untersuchungsregion um Eichstätt existieren keine derart tief zerschnittenen, durch Erosion geprägten Landschaften wie im eingangs angesprochenen italienischen Latium. Durch den Abbau des Jura-Plattenkalks wurden von der örtlichen Steinindustrie künstliche Schuttberge, so genannte Abraumhalden geschaffen. Sie bestehen aus unsortiertem, z. T. großblockigem Material, sind aber in ihren morphologischen Eigenschaften, u. a. hohe Hangneigungen und keine bzw. geringe Vegetationsbedeckung, den italienischen badlands sehr ähnlich (Abb. 4). Vor allem die räumliche Nähe zur Universität Eichstätt-Ingolstadt macht die Abraumhalden zu einem idealen Untersuchungsstandort. Kostengünstig und mit geringem zeitlichen Aufwand können TLS-Aufnahmen, besonders auch ereignisbezogen nach Extremniederschlägen, durchgeführt werden. Methodische Fragestellungen können in diesem „Feldlabor“ vertieft und verfeinert werden.
Dagegen ist die Ausgangssituation im eingangs erwähnten Lainbachtal in den Nordalpen eine völlig andere. Hier stehen mächtige glaziale Ablagerungen an, in denen sich im Laufe des Holozäns durch das Zusammenspiel verschiedener Prozesse, z. B. Rutschungen, Muren und hangaquatischer Abtrag, tief eingeschnittene Reißen ausgebildet haben (Abb. 5) (Becht 1995).
Hier kommt das zu Beginn erwähnte Gefahrenpotential durch Murgänge für die am Talausgang liegende Ortschaft Benediktbeuern zum Tragen. Aufgrund der randalpinen Lage gewinnen schneeinduzierte Prozesse immer mehr an Bedeutung (Haas 2008; Neugirg et al. in Vorbereitung).

Abb. 4: Abraumhalden in der Nähe von Eichstätt (Quelle: eigene Aufnahme 2012)

Abb. 4: Abraumhalden in der Nähe von Eichstätt (Quelle: eigene Aufnahme 2012)

Abb. 5: Reiße im Lainbachtal bei Benediktbeuern. Besonders deutlich sind die stark ausgeprägten Runsen zu erkennen. (Quelle: eigene Aufnahme 2013)

Abb. 5: Reiße im Lainbachtal bei Benediktbeuern. Besonders deutlich sind die stark ausgeprägten Runsen zu erkennen. (Quelle: eigene Aufnahme 2013)

Recht ähnliches Ausgangssubstrat findet sich auch am dritten Untersuchungsstandort, dem oberen Villnößtal (Naturpark Puez Geißler) in den südlichen Alpen. Es bestehen breite Spektren in der Zusammensetzung des Grundmoränenmaterials, wie auch in den Hangneigungen, dem Bewuchs und den Expositionen der ausgewählten Untersuchungsflächen. Während die jährlichen Niederschläge im randalpinen Lainbachtal noch etwa 2100 mm betragen, nehmen sie zum Villnößtal auf 860 mm ab. Auch hier ist davon auszugehen, dass nivale Prozesse und Frostprozesse erosiv wirksam sind. Mit der Installation von Klimastationen, sowie Aufnahmen vor und nach der Wintersaison werden diese Einflüsse greifbarer (Abb. 6).
Die Messungen in Italien werden auf so genannten Calanchi in der Toskana durchgeführt, wie sie auf der Apenninhalbinsel häufig anzutreffen sind. Wie die Reißen in den Alpen zeichnen sich Calanchi durch hohe Hangneigungen, unterschiedliche Expositionen und einen variierenden, im Allgemeinen geringen Grad an Vegetationsbedeckung aus. Anders als auf den Reißen in den Alpen sind auf den Flächen sehr feinkörnige, marine Substrate anzutreffen, deren Zusammensetzung allerdings zwischen den Untersuchungsgebieten schwanken kann (Battaglia et al. 2002) (Abb. 7).

Abb. 6: Reiße im Villnößtal im Nationalpark Puez Geißler (Quelle: eigene Aufnahme 2010).

Abb. 6: Reiße im Villnößtal im Nationalpark Puez Geißler (Quelle: eigene Aufnahme 2010).

Abb. 7: Calanchifläche in der Nähe von Bagnoregio. Trotz der unterschiedlichen Sedimentzusammensetzung ist die Erscheinungsform denen der Reißen in den Alpen recht ähnlich (Quelle: eigene Aufnahme 2012).

Abb. 7: Calanchifläche in der Nähe von Bagnoregio. Trotz der unterschiedlichen Sedimentzusammensetzung ist die Erscheinungsform denen der Reißen in den Alpen recht ähnlich (Quelle: eigene Aufnahme 2012).

Die Erosionsanfälligkeit von Calanchi konnte das Forscherteam während eines Gewitterregens aus eigener Anschauung bestätigen. Innerhalb der Toskana gibt es u. a. auf Grund des gebirgigen Reliefs des Apennins eine hohe räumliche Variabilität in den mittleren jährlichen Niederschlagssummen von 550 bis 1450 mm. Deshalb wurden Testflächen bei San Quirico d’ Orcia (mittlere Toskana) und bei Bagnoregio (Südtoskana/ Latium) ausgewählt.
Als Äquivalent zu den Eichstätter Abraumhalden wurde zudem auf der Insel Elba ein künstlich aufgeschütteter Hang bestehend aus Schutt einer ehemaligen Hämatit- und Pyrit-Mine ausgewählt. Das schwermetallhaltige Gestein verhindert wegen der sehr sauren Bedingungen (pH-Werte von 2,1 bis 3,4) die Ausbildung einer Vegetationsdecke (Servida et al. 2009). Dadurch sind die steil aufgeschütteten Hänge stark von Erosion geprägt. Anders als auf den Eichstätter Abraumhalden fehlt hier durch das maritim geprägte Klima die winterliche Schneedecke, was womöglich Unterschiede in der Prozessdynamik hervorruft.
In Tab. 1 werden abschließend die charakteristischen Eigenschaften der fünf Untersuchungsgebiete zusammengefasst. Gerade in der Vielfalt der geologischen, geomorphologischen und klimatischen Bedingungen begründet sich der Reiz von und die Herausforderung für Questar3D.

Abb. 8: Ehemalige Erzmine auf der Insel Elba. Durch die starke Erosion müssen die terrassierten Hänge zusätzlich mit Querbauten befestigt werden (Quelle: J. Hüttel).

Abb. 8: Ehemalige Erzmine auf der Insel Elba. Durch die starke Erosion müssen die terrassierten Hänge zusätzlich mit Querbauten befestigt werden (Quelle: J. Hüttel).

Ein Gedanke zu „Questar3D: Hochpräzise Erosionsforschung in unterschiedlichen Klimaten Europas

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