Erosion und Akkumulation - Flussterrassengenese

Inhalt

1) Vorwort

2) Erosion und Akkumulation
2.1.) Definitionen
2.2.) Formenbildung durch fluviale Prozesse
2.3.) Fließvorgänge
2.4.) Arten der Fluvialen Erosion, Gleichgewichtskonzept
2.5.) Längs- und Querprofil von Flüssen
2.6.) Mäanderbildung
2.7.) Einflüsse durch den Menschen

3) Flussterrassengenese

4) Literaturverzeichnis

1.) Vorwort

Erosion und Akkumulation sind zwei wichtige geomorphologische Prozesse, die oder deren Konsequenzen von Geomorphologen, Geologen, Hydrologen und anderen Wissenschaftlern beobachtet und erforscht werden. Im Laufe der Erdgeschichte haben diese Prozesse verschiedenartige Oberflächenformen geschaffen, die seit geologisch jüngster Zeit verstärkt durch den Menschen verändert werden. In dieser Arbeit soll das Augenmerk vor allem auf die Definition und die Zusammenhänge zwischen Erosion und Akkumulation sowie fluvialen Prozessen gerichtet werden. Dabei werden sowohl die Fließvorgänge im Gerinnebett, die ein wesentlicher Faktor für die Erosions- und Transportleistung eines Flusses sind, als auch die u.a. daraus resultierende Tal- und Flussbettbildung genauer betrachtet. Ebenso soll kurz auf die Einwirkung des Menschen eingegangen werden. Im Anschluss daran wird der Prozess der Flussterassengenese thematisiert und anhand eines Beispiels der periglazialen Formungsprozesse erläutert.

2.) Erosion und Akkumulation

2.1) Definitionen

Im Wörterbuch der Allgemeinen Geographie wird Erosion als ein vielseitiger geomorphologischer Ausdruck bezeichnet, der am ehesten mit dem Begriff Abtragung zu erklären ist.^[1] Erosion findet immer und überall statt, allerdings bleibt sie meist auf ein ungefährliches Maß beschränkt, da der Boden durch die Dauervegetation geschützt ist. Bei dieser langsamen Verwitterung, auch Normalerosion genannt, werden dem Boden auf natürliche Weise immer neue Nährstoffe zugeführt.^[2]

Durch verschiedenartige Einflüsse wie Niederschlag, Wind etc. wird die Erdoberfläche ständig umgeformt. Diese Elemente, fließendes Wasser, Wellen und Strömungen, Gletschereis und Wind, werden in der Geomorphologie als Agenzien bezeichnet. Bei der Betrachtung der Erdoberflächenformung wird allerdings schnell deutlich, dass erstens drei von vier Agenzien aus Wasser bestehen und zweitens vor allem fließendes Gewässer hauptverantwortlich für die Oberflächengestaltung der Erde sind.^[3]

Man unterscheidet v.a. im deutschen Sprachraum generell zwei Arten von Erosion: lineare Erosion betitelt hauptsächlich die Abtragung durch Gerinne, auch Fluvialerosion genannt, während flächenhafte Erosion als Denudation bezeichnet wird.^[4]

Die Anlagerung dieser durch Erosion zerstörten und abgetragenen Partikel nennt man Akkumulation. Konsequenz der Ansammlung von Verwitterungs- und Bodenmaterials ist ebenfalls eine Veränderung der Reliefform bzw. Bodenform und seiner Zusammensetzung. Beide Prozesse stehen also in einem direkten Zusammenhang.

Wenn nicht diverse Hebungen des Erdmantels der Erosion entgegenwirken würden, könnte man durch die Jahrmillionen Erdgeschichte hindurch eine zusehende Abflachung der Oberfläche beobachten, die schließlich zu einer einzigen, schwach relieffierten Fläche unterhalb des Meeresspiegels führen würde.^[5] Beide Prozesse führen also zu einer allgemeinen Erniedrigung der Erdoberfläche.

2.2) Formenbildung durch fluviale Prozesse

Durch fluviale Prozesse werden von der Arbeit des fließenden Wassers Landformen geschaffen. Die beiden großen Gruppen der fluvialen Landformen sind entweder durch Abtragung oder durch Anlagerung von Material geprägt bzw. entstanden. Der Zwischenschritt ist der Transport des erodierten Materials. Somit sind dies lediglich drei Phasen eines einzigen Prozesses. Als Abtragungsformen zu erkennen sind die nicht erodierten Teile eines Grundgebirges, also beispielsweise Berggipfel oder –rücken, Schlucht und Paß. Ablagerung der dort erodierten Materialien wäre entsprechend ein Schwemmfächer aus Grobsedimenten oder die dann weiter im Fluss transportierten Sedimente.

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Abb. 1: Death Valley, USA, deutlich zu erkennen die Kerbtäler und Schwemmfächer

(aus: M. Pidwirny, 2004)

2.3) Fließvorgänge

Die Erosions- und Transportkraft des Flusses entsteht durch den turbulenten Fließvorgang im Gerinnebett. Es ist daher von Nöten, den Strömungsverlauf genauer zu untersuchen. An den Ufern wird die Strömung durch Reibung abgebremst, daher befindet sich der Bereich mit der größten Strömungsgeschwindigkeit in der Flussmitte. Aufgrund dieser Geschwindigkeits-differenz wird das Wasser vom Ufer zur Mitte hingezogen und sinkt dort ab, es entstehen also Spiralenförmige Strömungen die das Flussbett in der Mitte auskolken, d.h. vertiefen. Im Uferbereich steigt das Wasser wiederum auf.^[6]

Falls das Flussbett eine Biegung aufweist, entsteht ein Prall- und ein Gleithang. In diesem Fall ist nur ein Stromkreis vorhanden, der an der Biegungsaussenseite zur Vertiefung und im Innenbogen zur Anlandung neigt (vgl. Abb. 2).

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Abb. 2: Spiralenförmige Strömungen im Gerinne, Fließvorgang in einer Biegung

(aus: Jätzold 1991, S. 216 )

Die vorhandene Energie im Gerinne lässt sich hauptsächlich mit den Faktoren Geschwindigkeit und Wassermasse erklären, wobei die Fließgeschwindigkeit den weitaus größeren Einfluss auf Erosions- und Transportleistung hat. Diese Schleppkraft des Flusses wird mit der Formel L= ½ m x v² ausgedrückt. Trotzdem muss man sagen, dass vor allem entscheidend für die Erosionsarbeit die Strömungsverhältnisse und Turbulenzen sind.

[...]

^[1] vgl. Leser et.al. 2001, S. 183

^[2] vgl. Physische Geographie und Nachbarwissenschaften 1994, S. 155

^[3] Strahler 2002, S. 377

^[4] vgl. Leser et.al. 2001, S. 183

^[5] vgl. Strahler 2002, S. 377

^[6] vgl. Jätzold 1991, S. 216