Bereits früh wurde erkannt, dass rezente periglaziale Erscheinungen auch außerhalb der
(sub)polaren Zonen anzutreffen sind, und zwar oberhalb einer gewissen Höhengrenze in den
Hochgebirgen. Die Alpen sind ein solches Gebiet, in dem kaltes Klima geomorphologisch
wirksam wird und dabei einen diesem Raum eigenen periglazialen Formenschatz schafft.
Auf den folgenden Seiten soll nun - nach einer begrifflichen Einführung - zunächst ganz
allgemein auf die periglazialen Prozesse und Formen und die wichtige Erscheinung des
Permafrosts eingegangen werden, so weit sie für die Alpen relevant sind. Mit der Verbreitung
dieser Phänomene im Raum sowie ihrer Varianzfaktoren befasst sich ein weiterer Abschnitt
meiner Arbeit. Zum Abschluss komme ich auf vergangene und noch zu erwartende
Veränderungen hinsichtlich des Auftretens periglazialer Erscheinungen zu sprechen. „Periglazial“ bedeutet wörtlich übersetzt „das Eis umgebend, im Umkreis der Gletscher“
(griech. peri = um herum, lat. glacies = Eis). In diesem engeren Sinne wurde der Begriff 1905
von dem Polen Walery von Lozinski in die Wissenschaft und Literatur eingeführt: er wandte ihn
speziell auf Klima und Morphologie in der Umgebung der pleistozänen Inland svereisung an.
Der Terminus ist vom Wortursprung her jedoch unglücklich gewählt und führt mitunter zu
falschen Vorstellungen. Periglaziale Prozesse erfordern keinerlei Beziehung zu Gletschern1,
bleiben also nicht auf deren nahe Umgebung beschränkt, sondern können unter bestimmten
Voraussetzungen auch in weit von Gletschern entfernten, eisfreien Gebieten wirken. So wurde
der Begriff in der Folge inhaltlich erweitert und bezeichnet im heute gebräuchlichen Sinn
Prozesse, die unter kaltklimatischen Bedingungen ablaufen. Der Frost, vor allem die
Bodengefrornis, steuert die Morphodynamik und schafft einen typischen Formenschatz. In
manche Definitionen werden zusätzlich frostklimabeeinflusste Aspekte äolischer und fluvialer
Vorgänge miteinbezogen.
Weiter gefasst wurde der Begriff zudem in der Hinsicht, dass er sinngemäß auf die heutigen
Kaltklimate übertragen wurde und nun sowohl fossile, vorzeitliche als auch rezente,
gegenwärtige Phänomene und Gebiete umfasst. [...]
Inhaltsverzeichnis
1. EINLEITUNG
2. DER PERIGLAZIALBEGRIFF
3. PERMAFROST
3.1 ALLGEMEINES
3.2 PERMAFROST IN DEN ALPEN
4. PERIGLAZIALE PROZESSE
4.1 PERIGLAZIALE VERWITTERUNGSVORGÄNGE
4.1.1 Physikalische Frostverwitterung
4.1.2 Chemische Verwitterung
4.2 WEITERE FROSTDYNAMISCHE PROZESSE
4.2.1 Frosthub und Frostschub
4.2.2 Kammeisbildung
4.2.3 Kyroturbation
4.3 MASSENBEWEGUNGEN
4.3.1 Solifluktion
4.3.2 Frostkriechen und Kammeis-Solifluktion
4.3.3 Lawinen und Rutschungen
4.4 WEITERE PROZESSE DER EROSION, DENUDATION UND AKKUMULATION
4.4.1 Nivation
4.4.2 Fluviale Prozesse
4.4.3 Äolische Prozesse
5. PERIGLAZIALE FORMEN
5.1 BLOCKGLETSCHER ALS BODENFROSTFORM
5.2 SOLIFLUKTIONSFORMEN
5.3 FROSTMUSTERSTRUKTUREN
5.3.1 Strukturböden
5.3.2 Texturböden
5.4 RASENSCHÄLEN ALS WEITERE FORM
6. VERBREITUNG DER PERIGLAZIALGEBIETE
6.1 REGIONALE ABGRENZUNG
6.2 REGIONALE DIFFERENZIERUNG
6.3 DIE PERIGLAZIALE HÖHENSTUFE
6.4 VERTIKALE GLIEDERUNG UND PERIGLAZIALE HÖHENGRENZEN
6.5 DIFFERENZIERUNG IN DEN ALPEN
6.6 AKLIMATISCHE ENTSTEHUNGS- UND VARIANZFAKTOREN
6.6.1 Relief
6.6.2 Gestein
6.6.3 Vegetation
6.6.4 Anthropogene und zoogene Aktivitäten
7. VERÄNDERUNG
7.1 ENTWICKLUNG SEIT DEM PLEISTOZÄN
7.2 AKTUELLE ENTWICKLUNG
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht die geomorphologischen Prozesse und Formen in den Alpen, die durch ein kaltes Klima geprägt sind. Das primäre Ziel ist es, den periglazialen Formenschatz, die Rolle des Permafrosts sowie die zugrunde liegenden klimatischen und aklimatischen Einflussfaktoren zu analysieren und deren Veränderung im zeitlichen Kontext zu beleuchten.
- Grundlagen des Periglazialbegriffs und der Permafrost-Problematik in den Alpen.
- Analyse physikalischer und geomorphologischer Prozesse, wie Frostverwitterung und Massenbewegungen.
- Differenzierte Betrachtung periglazialer Kleinformen und Musterstrukturen.
- Untersuchung der regionalen Verbreitung und vertikalen Gliederung der periglazialen Höhenstufe.
- Diskussion der historischen Entwicklung seit dem Pleistozän und Auswirkungen aktueller Klimaveränderungen.
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Physikalische Frostverwitterung
Die mechanische Verwitterung durch Frost ist die Folge einiger grundlegender frostdynamischer Prozesse: Während Wasser bei 4°C die größte Dichte und das geringste Volumen aufweist, kommt es durch Gefrieren und Eiskristallisation zu einer Volumenzunahme von 9%. Auf die umgebenden Gesteinsflächen wird dabei erheblicher Sprengdruck – sogenannter kyrostatischer Druck – bis zu 2100kg/cm² ausgeübt (Schreiner 1992, S. 72), was die maximale Gesteinszugfestigkeit von 250 kg/cm² weit übersteigt. Solche idealen Voraussetzungen und maximalen Drücke werden jedoch nur in einem geschlossenen System erreicht, wie es in der Natur nicht gegeben ist. Die Temperatur, bei der das Wasser im Gestein also tatsächlich gefriert, unterliegt zusätzlich anderen Faktoren.
Wasser wirkt als Dipol und wird von anderen Wasser- und Eismolekülen angezogen. Diese Anziehungskraft ist umgekehrt proportional zur Dielektrizitätskonstanten, die für Wasser 81 und für Eis lediglich 2 beträgt. Eis zieht Wasser dementsprechend stärker an als Wasser. Das bedeutet, „überall dort, wo im Boden Eis auftritt, wird aus den umliegenden Partien Wasser zur Frostfront angesaugt, [...] sogar Wasserdampf aus der Luft“ (Weise 1983, S. 43). Dieser auf die Gefrierfront gerichtete Wassertransport hat den dritten Grundprozess zur Folge.
Zusammenfassung der Kapitel
1. EINLEITUNG: Einführung in die geomorphologische Wirksamkeit kalten Klimas in den Alpen und Struktur der Arbeit.
2. DER PERIGLAZIALBEGRIFF: Definition des Begriffs und Einordnung in den wissenschaftlichen Kontext der Kaltklimaforschung.
3. PERMAFROST: Erläuterung der Grundlagen des Dauerfrostbodens und dessen spezifisches Vorkommen in alpinen Regionen.
4. PERIGLAZIALE PROZESSE: Detaillierte Darstellung der wirksamen Verwitterungsprozesse, Massenbewegungen und Frostdynamiken.
5. PERIGLAZIALE FORMEN: Beschreibung der charakteristischen Kleinformen wie Blockgletscher, Solifluktionsformen und Frostmusterstrukturen.
6. VERBREITUNG DER PERIGLAZIALGEBIETE: Analyse der räumlichen und vertikalen Differenzierung sowie der Einflussfaktoren auf die periglaziale Höhenstufe.
7. VERÄNDERUNG: Untersuchung der Entwicklung seit dem Pleistozän und der aktuellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Periglazialphänomene.
Schlüsselwörter
Periglazial, Alpen, Permafrost, Frostverwitterung, Solifluktion, Geomorphologie, Blockgletscher, Strukturböden, Klimawandel, Bodengefrornis, Frostwechsel, Massenbewegung, Höhengrenzen, Pleistozän, Denudation.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit thematisiert geomorphologische Prozesse und die daraus resultierenden Formen in den Alpen unter kaltklimatischen Bedingungen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der Frost-Morphodynamik, der Verbreitung von Permafrost sowie der vertikalen Gliederung der periglazialen Höhenstufe.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, den alpinen periglazialen Formenschatz, seine Entstehungsprozesse und die Reaktion dieser Systeme auf klimatische Veränderungen zu analysieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine geomorphologische Literaturarbeit, die existierende Forschungsergebnisse und Theorien zur periglazialen Formbildung im Alpenraum synthetisiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Analyse von Prozessen (Frost, Massenbewegung), die Darstellung spezifischer Formen (Blockgletscher, Musterböden) und die räumliche Verbreitung dieser Erscheinungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind unter anderem Periglazial, Permafrost, Solifluktion, Frostverwitterung und alpine Morphodynamik.
Welche Rolle spielt das Gestein bei der Formbildung?
Das Gestein beeinflusst die periglazialen Formen maßgeblich durch seine Substrateigenschaften, insbesondere durch die Korngröße und Wasserhaltefähigkeit, wobei Karbonatgesteine oft günstigere Voraussetzungen für bestimmte Prozesse liefern als kristalline Gesteine.
Wie wirken sich aktuelle Klimaveränderungen aus?
Die Erwärmung führt zu einem Anstieg der Permafrost-Untergrenze, verstärkter Instabilität von Hängen und einer zeitlichen Veränderung der solifluidalen Dynamik.
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- Antonia Koch (Author), 2003, Periglaziale Formen und Prozesse in den Alpen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/21826