Protokoll zur Bodenkundlichen Übung I - Der Taunus

Annika Wachsmuth

Protokoll zur Bodenkundlichen Übung I

3. Übungstag im Gelände (5.5.2000) Der Taunus

Der Taunus ist ein typisches Mittelgebirge, dessen höchste Erhebung der Große Feldberg mit etwa 800 m über NN ist. Auf der topographischen Karte ist eine Dreigliederung zu erkennen. Der herauspräparierte Taunuskamm liegt höher als das sich südöstlich und nordwestlich anschließende Vorland des Vorder- und Hintertaunus. Der Höhenzug des Taunuskamms wird von parallelen, aus hartem Taunusquarzit aufgebauten Bergkämmen gebildet, die die höchsten Erhebungen des Blattes Wehen aufweisen. Die beiden Höhenzüge des Kammes bilden die Wasserscheide zwischen Rhein und Main einerseits und der Lahn andererseits. Das gebirgige Blattgelände ist durch zahlreiche Bäche zerlegt. Das Gebiet ist tektonisch aktiv. Viele hydrothermale Quellen weisen auf geothermische Aktivität hin.

Geologie und Geomorphologie und Bodenbildung

Die ältesten Schichten des Gebietes bildeten sich im ,,Vordevon". Das Gebiet war vom Meer bedeckt, auf dessen Boden sich tonige, z.T. sandige Sedimente ablagerten, die bei den späteren gesteinsbildenden (diagenetischen) Vorgängen zu grüngrauen und violetten Phylliten wurden. Zu dieser Zeit häuften sich vulkanische Eruptionen, deren lavaartige Produkte sich in Gestalt von Decken über die vorhandenen Sedimente ergossen, z.T. auch intrusiv zwischen die Gesteine gepreßt wurden. Heute findet man diese vordevonischen Eruptivgesteine als Serizitgneise, Felsokeratophyre und Grünschiefer vor (Erläuterungen zur Geologischen Karte TK 5815 Wehen: 1932, S. 5ff.).

Europa wurde im Laufe der Erdgeschichte von drei Hauptgebirgsbildungsphasen erfaßt: der kaledonischen, varistischen und der alpidischen. Während dieser, als Orogenese bezeichneten, tektonischen Prozesse kam es zu großräumigen Faltungsvorgängen, Überschiebungen, Metamorphosen und Magmenintrusionen (Press/Siever: 1995, S. 575). In der varistischen Orogenese, während des Unterdevons, die sich durch die Kollision SW-Europas mit Gondwana entwickelte, wurde der Kern durch das Saxothuringikum und die nördlich vorgelagerte Faltenzone durch das Rhenoherzynikum gebildet, zu dem der Taunus gehört (Press/Siever:1995, S.504). Dabei haben Faltengebirge, wie der Taunus, einen relativ symmetrischen Aufbau - mit einer zentralkristallinen Zone als Kern und verfalteten Randgebirgen. Schon mit der Heraushebung des varistischen Gebirges setzte seine Abtragung ein und mächtige Folgen terrestrischer Trümmergesteine wurdenEnde des Karbonsund während desRotliegendenin intramontanen Becken abgelagert. Die Abtragung wurde durch das warme Klima begünstigt und das varistische Gebirge wurde bis zum Ende des Rotliegenden zum Hügelland abgetragen. Die Abtragungsreste des Taunus wurden als Rotliegende Sedimente in die Saalesenke abgelagert. ImMesozoikumkam es zu einer Absenkungsphase. Das Meer brach ein und auf den Abtragungsresten des varistischen Gebirges lagerten sich marine Schichtfolgen (Zechstein, Muschelkalk, Jura und Kreide) ab. Bis in den Taunus war das Meer nicht eingedrungen, d.h. hier wurden keine marinen Sedimente abgelagert, da das Gebiet zu hoch lag.

ImTertiärkam es zur Auffaltung der Alpen (alpidische Orogenese). Von Süden triftete die afrikanische Platte auf die europäische, der Ozean verschwand und die Alpen entstanden. Während der alpidischen Orogenese wurden auch die älteren Gesteine wieder aufgearbeitet und es kam in Mitteleuropa zu gewaltigen Bruchstörungen - Bruchschollengebirge und tektonische Gräben (Rheingraben) entstanden. In diesem Zeitraum begann auch die Heraushebung des Taunusgebietes, das anfänglich nur gering über dem Meeresspiegel lag und eine flache Landschaft bildete. Auch der Taunus ist in Bruchschollen zerbrochen, wobei das heutige Gewässernetz oft diesen Schwächezonen folgt. Das Klima im Tertiär war feucht und heiß und trug mit einer Jahresmitteltemperatur um 20°C tropischen Charakter. Starke chemische Verwitterung zersetzte das Festgestein. Es wurde saprolithisiert und 2- Schichttonminerale bildeten sich. Durch die starke chemische Verwitterung kamen morphologische Härteunterschiede nicht mehr zum Tragen. Die entstandenen tonigen Substrate wurden oberflächlich in Flachmuldentälern abgespült, da der auf Ton vorhandene hohe Oberflächenabfluß nur zu geringer Talbildung führte - eine Rumpfflächenlandschaft entstand. Unter dem feuchtwarmen Klima des zu Ende gehenden Tertiärs bildete sich ein Laterit, ein tropischer Boden, aus (Semmel, A.: 19?? Geomorphologische Skizze der Umgebung von Frankfurt am Main). Als tertiäre Reste dieser intensiven chemischen Verwitterung treten im Taunusvorland hin und wieder Rot- und Gelblehme auf.

Vor ca. 2 Millionen Jahren wurde das warme Tertiärklima abgelöst vom

Quartärklima. Statt der intensiven chemischen Verwitterung dominierte jetzt die physikalische, insbesondere die Frostverwitterung. Tiefe Täler konnten sich bilden. Die entstandenen Böden wurden größtenteils wieder abgetragen. Die Waldbedeckung wurde in den Kaltzeiten gelichtet und verschwand zeitweise völlig, so daß auf den Hängen in Sommermonaten, vor allem zur Zeit der Schneeschmelze, starke Abspülung und Solifluktion wirken konnten. Diese Vorgänge wurden unterstützt durch die über Jahrtausende andauernde Dauergefrohrnis des Bodens, die ein Versickern des Wassers verhinderte. Durch die starke Schuttzufuhr entstanden mächtige Kiesablagerungen in den Tälern. Wenn im Spätsommer und im Herbst die Wasserführung der Gewässer nachließ und die breiten Kiesbetten größtenteils trockengefallen waren, wehte der Wind Sand und Schluff aus, die als Flugsand und Löß an anderer Stelle wieder abgelagert wurden. Der Löß wurde hauptsächlich in Windschattenlagen (Lee Seite) abgelagert. Völlig andere Bedingungen waren in den Warmzeiten gegeben. Hier konnten im frühen Quartär in unserer Landschaft noch Baumarten mit subtropischen Ansprüchen gedeihen und auf den Hängen tiefgründige Böden entstehen. Der Löß verwitterte zu kräftigen Böden. welche eine hohe Qualität für land- und forstwirtschaftliche Nutzung aufgrund ihrer guten Filtereigenschaften (Schadstoffe werden aus dem Sickerwasser entfernt) und Nährstoffgehalte haben.

Nach demEnde der letzten Kaltzeit(Würm- bzw. Weichselkatzeit), also vor 11600 Jahren im jungen Quartär, nahm das Klima der Warmzeiten immer mehr den Charakter unseres jetzigen Klimas an. Die letzten 10.000 Jahre b.p. ist das Klima relativ stabil. Heute, nach mehreren Glazialen, finden wir in den Mittelgebirgsregionen durchweg kaltzeitliche Solifluktionsschuttdecken verbreitet. Deren Lockermaterial war das Ausgangsmaterial der Bodenbildung und es verbessert die Qualität der heutigen Böden gegenüber der des festen Ausgangsgesteins erheblich. Auch der eingemengte Löß trägt erheblich zur Verbesserung der Bodenqualität bei.

Die Schuttdecken in den Mittelgebirgen gliedern sich meist in drei Lagen. Die Hauptlage befindet sich an der Geländeoberfläche und enthält Material aus dem Untergrund, Löß, Material hangaufwärts anstehender Gesteine, das durch Solifluktion hangabwärts verlagert wurde sowie Lacher See Tephra (Vulkanasche vom Ausbruch des Lacher See Vulkans vor 12930 Jahren, die weit in die Atmosphäre geschleudert und über weite Gebiete abgelagert wurde). Die Mittellage befindet sich unter der Hauptlage und stammt aus der Würmkaltzeit. Sie enthält Untergrundmaterial und Löß. Die Basislage besteht aus Untergrundmaterial, eventuell Paläobodenmaterial aus dem Tertiär und Material hangaufwärts anstehender Gesteine. Das anstehende Gestein im Untergrund ist meist Quarzit und Phyllit.

800-900 n.Chr. war die Entwicklung der Menschen so weit fortgeschritten, daß die Mittelgebirgsregion besiedelt werden konnte. Der hohe Holzbedarf an Bau- und Brennholz führte zu verstärktem Holzeinschlag. Hinzu kam die extensive Viehhaltung. Diese z.T. starke anthropogene Nutzung erhöhte die Bodenerosion und die Bildung von mächtigen Kolluvien in Muldenpositionen war die Folge.

Klima

Die mittlere Jahresmitteltemperatur im Vordertaunus beträgt 7-8° C und der mittlere Jahresniederschlag etwa 700-750 mm. Die gleichen Werte gelten in etwa auch für den Hintertaunus. Im Hochtaunus beträgt die mittlere Jahrestemperatur 6-7° C und der mittlere Jahresniederschlag etwa 800-1000 mm.

Vegetation

Das gebirgige und durch zahlreiche Bäche zerlegte Blattgelände ist überwiegend von Mischwald bedeckt. Vorherrschende Baumarten sind Buch, Eiche und Ahorn. Die Täler findet man häufig Wiesen und Weiden aber auch ackerbauliche Nutzung.

Standort 1: Nordrand Wiesbaden

Vordertaunus; Nordrand von Wiesbaden Sonnenberg;

TK 5815 Wehen, südwestlicher Unterhang des Goldsteintales, 215 m über NN R: 344766, H: 555300

Vegetation: Buche, Eiche

Geologie: Serizitgneise (ziemlich gleichartige Gesteine von graugrüner Farbe und mehr oder weniger starker Schiefrigkeit aus dem Vordevon)

Profilbeschreibung: (linker Aufschluß)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: Mull (MU) - es ist kein Oh-Horizont vorhanden, der Of- und der L- Horizont ist sehr geringmächtig

Bodentyp: Braunerde (BB)

Bodenform: Braunerde aus Hauptlage (mit Phyllitschutt, Lößlehm und Laacher-See-

Tephra) über erster Basislage aus leicht angewittertem Phyllitschutt über zweiter Basislage aus stärker verwittertem Phyllitschutt, Saprolith und Paläobodenresten

Profilgenese: In den Bv-Horizont ist verwitterter Phyllit und Löß eingearbeitet, was darauf hindeutet, daß hier während der letzten Kaltzeit Gelisolifluktion wirkte. Ein weiteres Indiz dafür ist die Einregelung der Steine im II Cj-Horizont entlang ihrer Längsachse (hangabwärts gerichtet). Im III Cj-Horizont ist keine Einregelung mehr erkennbar, d.h. es handelt sich oberhalb des III Cj-Horizontes um eine solifluidal umgelagerte Schuttdecke. Der hohe Grußanteil in den Basislagen und das Paläobodenmaterial (Phyllit verwittert chemisch zu Tonmineralien wie Kaolinit) im III Cj-Horizont rührt von der tertiären Verwitterung des Phyllits her.

Für die Durchwurzelung des Bodens sind die Schuttdecken (Verwitterungsdecke aus Gesteinsbruchstücken verschiedener Korngrößen) sehr günstig. Sie besitzen einen guten Wasserhaushalt und Filtereigenschaften. Der Saprolith bietet nur eine schlechte Nährstoffversorgung, da hier Nährstoffe wie Ka- und Ca-Ionen durch die Verwitterung schon ausgetragen wurden. Die Lößeinlagerung im oberen Teil des Profils verbessert die Standortqualität jedoch erheblich.

Zusatz: Nebenan befindet sich ein Steinbruch, in dem sich über tiefgründig verwittertem Phyllit (Saprolith) noch ein Paläobodenrest befindet (fBj). Hier ist der Phyllit noch stärker verwittert.

In den Lee positionierten Tälern sind in diesem Gebiet auch Mittellagen zu finden. Durch den hier stärker angelagerten Löß hat sich meist ein Bt-Horizont ausgebildet.

Standort 2: Jagdschloss Platte Taunuskammbereich

TK 5815 Wehen, östl. des Jagdschlosses Platte, Berg Steinhaufen, 520 m über NN R: 344497, H: 555577

Vegetation: Lärchen, Fichten, Drahtschmielenrasen

Geologie: Hermeskeilsandstein (liegt bei normaler Lagerung zwischen den ,,bunten Schiefern" und dem Taunusquarzit und bildet gewissermaßen einen Übergang von den mehr tonig ausgebildeten ,,Bunten Schiefern" zu den überwiegend quarzitischen Schichten des Taunusquarzits) und Taunusquarzit (tiefstes unterdevonisches Gestein, härtestes Gestein der Gegend - hebt sich morphologisch in den Höhenzügen des Taunuskammes stark heraus) (Erläuterungen zur Geologischen Karte TK 5815 Wehen: 1932, S. 23-24

Profilbeschreibung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: Rohhumus (RO) - die Streuzersetzung findet ausschließlich in der organischen Auflage statt, sie verläuft sehr langsam und unvollständig

Bodentyp: Lockerbraunerde (BBl)

Bodenform: tief humose Lockerbraunerde aus Hauptlage (mit Taunusquarzit, Laacher-

See-Tephra und Lößlehm) über erster Basislage aus Quarziten und Hermeskeilsandstein und zweiter Basislage aus mürbem, sandigem Tausnusquarzit

Profilgenese: In den Bv-Horizont ist verwitterter Phyllit und Löß eingearbeitet, was darauf hindeutet, daß hier während der letzten Kaltzeit Gelisolifluktion wirkte. Ein weiteres Indiz dafür ist die Einregelung der Steine im II Cj-Horizont entlang ihrer Längsachse (hangabwärts gerichtet). Im III Cj-Horizont ist keine Einregelung mehr erkennbar, d.h. es handelt sich oberhalb des III Cj-Horizontes um eine solifluidal umgelagerte Schuttdecke. Der hohe Grußanteil in den Basislagen und das Paläobodenmaterial (Phyllit verwittert chemisch zu Tonmineralien wie Kaolinit) im III Cj-Horizont rührt von der tertiären Verwitterung des Phyllits her.

Lockerbraunerden treten vor allem in den Hochlagen der Mittelgebirge, zwischen 460 m ü. NN (Taunus) bis 950 m ü. NN (Rhön), auf. Als charakteristische Eigenschaften sind die leuchtend ockerbraune Farbe, die außergewöhnliche, namengebende Lockerheit (bis zu 80% Porenvolumen), der hohe Schluffgehalt und die im Vergleich zu sauren Braunerde meist erheblich höheren Gehalte an pedogenem Eisen und Aluminium. Der Boden ist zwar sehr sauer, Podsolirungstendenzen fehlen jedoch, da durch die LST das Eisen im Profil nicht ausgewaschen wird. Das vulkanische Material im Boden ist für die Genese der Lockerbraunerden von großer Bedeutung. Das wichtigste Verwitterungsprodukt aus vulkanischen Gläsern sind Allophane, die die Bodenmatrix gleichmäßig umhüllen und infolgedessen auch die Oberflächenreaktionen weitgehend dominieren. Der hohe Eisenoxidgehalt und die Allophane sind für die charakteristischen Eigenschaften der Lockerbraunerde verantwortlich. Das Ausgangssubstrat der Lockerbraunerde im Taunus ist eine 55 bis 80 cm mächtige Deckschicht, die aus einem Gemisch von umgelagertem Löß sowie äolisch transportiertem Quarzit-, Basalt- oder Bimsmaterial besteht, wodurch das Profil sehr sandig ist. Im Liegenden folgt periglazialer Frostschutt aus Quarzit mit Beimengung von Laacher-See-Tephra. Lockerbraunerden weisen den sog. greasing- effect auf, d.h. das Zerreiben der trocken wirkenden Bodenprobe zwischen den Fingern löst ein starkes Schmieren aus. Auslöser für diesen Effekt ist die Laacher-See- Tephra, die in großer Menge in die Hauptlage eingelagert wurde(Mahr, A.: 1998 S. 21-23).

Standort 3: Bunte Schiefer Taunuskammbereich

TK 5815 Wehen, Gemarkung Fürstenrod nördl. der ,,Platte" 460 m über NN R: 344435, H: 555640

Vegetation: Fichten, Eberesche, Buche, Ahorn, Adlerfarn, Drahtschmiele

Geologie: Bunte Schiefer (Sie verlaufen von der Südwestecke des Blattes Wehen aus in zwei Parallelzügen, die eine Breite von über 1 km erreichen, fast diagonal nach NO. Die Hauptmasse des Gesteins besteht aus bläulich-roten bis violetten, mattglänzenden Tonschiefern, in denen häufig Lagen von grünen Schiefern eingelagert sind. Die Schiefer sind feinschuppige Gemenge von einem wenig gefärbten, glimmerartigen Mineral (Chlorit und Serizit), mit Quarzkörnchen und Muskowitblättchen. Das ganze ist von einem äußerst feinen Staub von Eisenglanzschüppchen durchsetzt, die die rote Farbe bedingen. Fehlt das rot färbende Eisenoxid, dann erhalten die Schiefer eine hellgraue, durch Beimengungen von Serizit und wahrscheinlich auch Eisensilikaten ins Grünliche hinüberspielende Farbe(Erläuterungen zur Geologischen TK 5815 Wehen: S. 21)).

Profilbeschreibung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: Moder (MO) (Streuzersetzung findet fast ausschließlich in der organischen Auflage statt. Sie verläuft langsam und unvollständig. Wanderungsfähige Huminstoffe werden gebildet, jedoch nicht in so starkem Maße wie beim Rohhumus.

Stets sind L- und Of-Horizont vorhanden. Ein Oh-Horizont ist im typischen Moder flächenhaft in Mächtigkeiten > 5 mm vorhanden (Bodenkundliche Kartieranleitung 1994: S.227)

Bodentyp: Pseudogley (SS)

Bodenform: Pseudogley aus Hauptlage (Lößlehm, Taunusquarzit, devonische Schiefer,

LST) über Mittellage (devon. Schiefer und Lößlehm)

Profilgenese:

Es handelt sich hier um einen Stauwasserboden, der aus lößlehmreicher Fließerde entstanden ist. Bei staunassen Böden führt ein dichter Sd-Horizonte dazu, daß das von oben kommende Wasser nicht oder nur unvollständig in den Untergrund versickern kann. Die Stauwässer führen zur Reduktion und somit zur Bleichung im Oberboden (Sw-Horizont). Während der trockenen Jahreszeit verschwindet die Staunässe und die gelösten Stoffe fallen als Flecken und Konkretionen (Fe, Mn) aus. Pseudogleye sind also durch jahreszeitlichen Wechsel von Vernässung und Austrocknung ausgezeichnet (Semmel, A.: 1993, S. 34, 61, 67).

Die Hauptlage ist lößlehmreich und enthält Quarzitschutt. Die Mittellage enthält einen erhebliche größeren Lößanteil, ist sehr dicht gelagert und besitzt einen hohen Steingehalt aus Quarziten vom Taunuskamm. In diesen tonigen Substraten tritt Staunässebildung auf. Der Boden wird, aufgrund seiner Entstehung auf tonigem Ausgangsgestein, auch als ,,primärer Pseudogley" bezeichnet. ,,Sekundäre Pseudogleye hingegen entstehen durch eine bodengenetische Verdichtung des Unterbodens.

Diese Pseudogleystandorte werden hauptsächlich waldbaulich genutzt. Es besteht jedoch eine hohe Windwurfgefahr, da eine tiefe Durchwurzelung nicht möglich ist. Teils wird der Boden durch Gräben entwässert.

Standort 3: Hohe Wurzel TK 5814 Bad Schwalbach

Berg ,,Hohe Wurzel", SO-Hang eines ehemaligen Steinbruchs, 570 m über NN Waldabteilung 39, R: 343820, H: 555260

Vegetation: Fichten, Buchen, Drahtschmiele, Sauerklee Geologie: Hermeskeilsandsteinschichten, Taunusquarzit

Profilbeschreibung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: Rohhumus (RO)

Bodentyp: Podsolierte Lockerbraunerde (p3BBl)

Bodenform: Podsolierte Lockerbraunerde aus Hauptlage

(Taunusquarzit, LST, Lößlehm) über verwitterter Laacher-See-Tephra über Basislage aus verwittertem Taunusquarzit

Profilgenese:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthaltenDie Laacher-See-Tephra kommt hier insitu vor. Sie ist hier in einer Lee Lage in großer Menge abgelagert worden. Vom Ahe- bis zum Bfv-

Horizont erstreckt sich eine steinreichere Solifluktionsschuttdecke. Die Fließerde hat sich über den LST hinwegbewegt. Dabei wurde LST in die Schuttdecke eingearbeitet. Auch etwas Lößlehm ist enthalten. Der Ahe-Horizont ist ungleichmäßig humos, mäßig podsolig bis podsoliert, violettstichig, durch Humuseinwaschung beeinflußt, mit

diffus-wolkigen Bleichflecken, deren Farbe dem Ae entspricht. Der Bhfv-Horizont ist ein humoser Lockererdehorizont, in dem Humusstoffe von oben verlagert wurden und der pedogen und ferritisch gelockert ist mit einer geringen Lagerungsdichte und einem hohen Porenvolumen (>60%). Damit ist der Boden ein guter Wasserspeicher.

Profil Aufschluß rechts neben Standort ,,Hohe Wurzel"

Profilbeschreibung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: Rohhumus (RO) Bodentyp: Podsol

Bodenform: Podsol aus anthropogen verlagertem Material über Hauptlage und Mittellage

Profilgenese:

Es handelt sie hier um einen Podsol, der aus einer gröberen, feinmaterialärmeren Schuttschicht entstand. Aufgrund der anthropogenen Nutzung im Taunuskammbereich entstehen erodierte und von gröberen Schutt überdeckte Profile.

Köhlerplatz 100 m weiter westlich

Die Hauptlage bildet eine mächtige dunkelbraune Schicht mit Kohleeinlagerungen. Darunter folgt ein steinarmer Bt-Horizont aus Lößlehm. Es handelt sich hier um einen ehemaligen Köhlerplatz.

-Auf kleinstem Raum treten die unterschiedlichsten Profile und Böden auf.

4. Übungstag im Gelände (12.5.2000)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der Oberrheingraben

Geologie und Geomorphologie

Vor 65 Mio. Jahren, amEndedesMesozoikums, erstreckte sich vom Westrand Böhmens bis nach Westfrankreich ein riesiges, bis zu 2000 m mächtiges Schichtenpacket (aus mesozoischen Sedimentgesteinen sehr unterschiedlicher Wiederständigkeit: vom Buntsandstein über Muschelkalk und Keuper bis zum Jura in den Randgebieten bis zur Kreide. Von derspäten Jurazeitan, und verstärkt in derKreidezeit, wurde der zentrale Teil dieses Schichtenpackets wie ein breiter, von der heutigen Lage der Donau und dem Westrand des Bayrischen Waldes bis nach Lothringen reichender Schild aufgewölbt. Diese Krustenbewegung setzte sich in dieTertiärundQuartärzeithinein fort. Als Folge der Spannungen in der Kruste brach der Scheitel des Gewölbes, längs einer von Südsüdwest nach Nordnordost verlaufenden Achse, ein. Seine Bruchtektonik wurde verstärkt durch den von Süden kommenden Druck der alpinen Faltung. Es entstand der heutige Oberrheingraben, etwa 300 km lang, zwischen Basel und dem Taunusrand bei Frankfurt am Main. Der hessische Anteil des Oberrheingrabens wird als Hessisches Ried bezeichnet und von Rhein, Main, Neckar und Kristallinem Odenwald begrenzt (AHNERT, F. 1996: S. 301).

Das immittlerenEozäneinsetzende Aufreißen der Grabenspalte erfuhr in der Folgezeit eine konsequente Weiterentwicklung. Der Senkungsschwerpunkt befand sich im südlichen Oberrheingraben. Im unterenOligozänkam es schließlich zum Meereseinbruch von Süden her. Auch das nördliche Grabenende und die anschließende Hessische Senke wurde von stärkerer Senkung ergriffen. So konnte es geschehen, dass sich ein teilweise knapp 40 km breiter Meeresarm bildete, welcher das damals bis nach Niedersachsen reichende Nordseebecken mit dem Molassemeer im Schweizer Mittelland verband (ILLIES, H. 19?? , S. 285). Im Oberoligozän brach die Verbindung zum Meer ab. Es entstand ein Binnensee, der schließlich aussüßte.

Im Abhang, der am Grabenrand entstandenen großen Bruchstufe, wurden die mesozoischen Schichten und die zwischen ihnen liegenden Schichtgrenzen freigelegt, so dass eine ganze Serie von Schichtstufen entstehen konnte (AHNERT, F. 1996: S. 302).

Der bis zu 20 km breite nördliche Oberrheingraben ist Teil eines großen Nord-Süd gerichteten Senkungsgebietes zu dem auch das Mainzer Becken, die Wetterau und die Niederhessische Tertiärsenke gehören. Diese Schwächezone der Erdkruste kann vom Mittelmeer (Südfrankreich) über weite Teile Mitteleuropas bis hin zur Nordsee

verfolgt werden und ist Grund für den tertiären Vulkanismus und schwache Erdbeben im Bereich des Oberrheingrabens. Zerrung und nachlassende Reibung längs der aufbrechenden Fugen fanden zu Beginn derMiozänzeitihren Höhepunkt. Die Entspannung reichte bis in 30 km Tiefe, wo die Erdkruste gegen den oberen Erdmantel grenzt. Infolge von Druckentlastung wurde Mantelmaterie flüssig und stieg in Spalten auf. Ein verbreiteter Vulkanismus war die Folge. Schon imEozänentstand der erste Vulkan am Grabenrand, der Katzenbuckel bei Eberbach. ImMiozänerreichte das vulkanische Geschehen seinen Höhepunkt. Einer inneren Hauptstörung des Grabens entquollen die Magmen, die den Großvulkan des Kaiserstuhls wachsen ließen. Im Scharnier zur Hessischen Senke ergossen sich Laven, die den gewaltigen Schildvulkan des Vogelberges aufbauten.

Die Absenkung des Grabens findet seit ca. 45 Mio. Jahren, ab der frühen Tertiär-Zeit, dem Eozän (65-2 Mio. Jahre) bis in die Gegenwart, statt. Die Höhendifferenzen zwischen Fixpunkten im Graben und solchen im Gebirge nehmen jährlich im Mittel um 0,5, örtlich sogar 1 mm zu. Dies ergäbe eine Geschwindigkeit der relativen Vertikalbewegung (Grabensenkung plus Flankenhebung) von etwa 500 m je 1 Mio. Jahre. An der Bergstraße, so in Heppenheim, Jungenheim und Darmstadt, treten Gebäudeschäden auf, wo Häuser unmittelbar auf der Hauptverwerfung gebaut wurden. Auch die Erdbeben, welche alle paar Jahre Teile des Grabens und seiner Flanken erschüttern, sind unmittelbar Ausdruck einer lebendigen Erdkruste. Insgesamt haben die Abwärtsbewegungen an der Grabenrandverwerfung einen Versatzbetrag bis zu 3500-4000 Meter erreicht. Die Flanken sind längs der gewaltigen Randbrüche aufgestiegen und grabenwärts bis zu 2200 m aufgestemmt worden. Gleichzeitig begann die Abtragung der Deckschichten bis zum Sockel, der wiederum durch fluviale Erosion zernagt wurde und die heutigen Oberflächenformen bildet (ILLIES, H. 19??: S. 281,286, 289).

In Erdölbohrungen des Oberrheingrabens wurden an wenigen Stellen im Tal des Grabens kristalline Gesteine in einer Tiefe von etwa 2240 Metern erbohrt. Die gleichen Gesteinseinheiten bilden die Grabenschultern des Oberrheingrabens im Kristallinen Odenwald. Seit Beginn des Einbruchs füllte sich der Graben im Laufe der Tertiär Zeit mit bis zu 3000 m Sedimentgesteinen, deren Oberfläche zu einem ebenen Schotterspiegel geglättet ist. Während der letzten 2 Mio. Jahre derQuartär-Zeit, füllten die alten Flussläufe, von Rhein, Main und Neckar, das Hessische Ried mit mehr als 300 m mächtigen Ton- (atlantische, tonige Hochflutlehme), Sand-, Silt- (boreale, schluffige Hochflutlehme) und Kiesschichten auf. (www.herasum.de/boden/geologie/allgemein/entwicklung/natraum.htm).

Im Gegensatz zu den Mainterrassen liegen in der Oberrheinischen Tiefebene lediglich Sedimentablagerungen, aber keine Terrassen vor. Entsprechend gibt es nur geringe Höhenunterschiede im Gelände. Die Oberrheinische Tiefebene gliedert sich rechtsrheinisch von West nach Ost in die Rheinaue mit Altrhein-Mäanderbereichen, das Hochgestade und in den Bereich des Altneckars. So weißt das Hochgestade, auf dem oft die Siedlungen liegen, da sie hier vom Hochwasser nicht mehr erreicht werden, zum Auenrand hin eine Geländekante von 1-2 m auf. Es ist die Grenze der Schlickterrasse gegen die Alluvialfläche, die durch Erosion gebildet wurde. Längs dieser Kante haben alte Rheinläufe die Niederterrasse angeschnitten. Auf den Kiesen dieser liegt ein Hochflutlehm, der zumindest im nördlichsten Teil der Tiefebene den allerödzeitlichen Laacher Bimstuff enthält. Über die Schlickterrasse erheben sich im nordöstlichen Teil der Oberrheinebene einige Flugsandhügel (bis zu 3m). Sie liegen in den Schlingen des alten Neckarlaufes, der sich Richtung Groß Gerau zieht und bei Trebur in den Rhein mündete. Der Altneckar floß in einer ost-rheinischen Randsenke des Oberrheingrabens, da am Rand die Absenkung teils stärker war als in der Mitte des Grabens. Er durchbrach mehrfach die Terrasse der Bergstraße, die auf der Niederterrasse liegt. Seit dem Holozän (Präboreal) mündet der Neckar bei Heidelberg in den Rhein und der Altlauf verlandete. Die Altneckarschlingen wurden von den Römern noch mit Booten befahren, da die Odenwaldbäche diese teils noch mit Wasser versorgten. (Hochgestade = Schlickterrasse = Niederterrasse mit Dünen und Altneckarlauf; Alluvialfläche = Rheinaue) (STEUER, A. 1911: S. 2-3, 25).

Klima

Der Oberrheingraben ist eine klimatisch begünstigte Region, da die mittlere Jahrestemperatur mit 10,3 °C über dem Durchschnitt Gesamtdeutschlands liegt. Die Zahl der Monate mit einer mittleren Temperatur 10°C liegt in der Oberrheinebene bei 6 bzw. 7 Monaten. Sie sinkt in den Randgebirgen (z.B. Schwarzwald und Vogesen) auf 4 bis 2 Monate ab. Gleichzeitig sinken die durchschnittlichen Niederschläge durch die Umrandung der Mittelgebirge stark ab. Im langjährigen Mittel beträgt der Niederschlag zwischen 500 und 750 mm pro Jahr. Im Regenschatten von Vogesen und Hunsrück sinkt er unter 500 mm. (DIERCKE WELTATLAS 1988: S. 46). Die Sommer werden sehr warm mit Julimittelwerten von 18 bis 20°C, die Verdunstung ist groß und die Luftfeuchtigkeit hoch, es gibt heftige Gewitter. Die Winter bleiben mild

(Januarmittelwerte meist über 0°C ).Die Sonne scheint über 1800 Stunden pro Jahr. Die Baumblüte beginnt schon Mitte April. Als Ursachen für die klimatische Sonderstellung des Oberrheingrabens sind zu nennen:

- die Beckenlage
- Gestalt und Nord-Süd-Erstreckung,
- die südliche und niedere Lage im Schutz der Randgebirge,
- der Zustrom mittelmeerischer Warmluft durch die Burgundische Pforte im Süden
- der hohe Anteil windstiller Tage,
- Föhneffekte im Lee von Vogesen und Pfälzerwald (Erwärmung der Luft sowie Wind- und Regenschatten)
- die Herausbildung von lokalen Berg- und Talwindsystemen im Zusammenhang mit den Seitentälern der Randgebirge.

Im Winter bewirkt die Beckenlage bei Hochdruckwetter häufig eine Temperaturumkehr (Inversion) mit Kaltluftseen und Nebelbildung in der Ebene (Dunstglocken und Smog).

Vegetation

Die etwa 3 bis 4 km breite Rheinaue liegt mehrere Meter tiefer als der übrige Talboden. Früher war sie das großflächig versumpfte Überschwemmungsgebiet des verwilderten, in vielen weiten Schlingen fließenden Rheins. Die natürliche Vegetation bilden Auenwälder, die infolge der Rheinkorrektur im 19. Jahrhundert und der nachfolgenden wirtschaftlichen Nutzung auf geringste Restbestände zurückgedrängt sind. Bei der Begradigung wurden die Rheinschlingen "abgeschnitten" und es entstanden allmählich verlandete Altwasser. Diese werden heute größten Teils als Wiesen oder Weiden genutzt und werden durch Dämme vom Hochwasser geschützt. Die Lebensgemeinschaften der ursprünglichen Auen haben sich dem ständigen Wechsel von Hoch- und Niedrigwasser angepaßt. So sind sie auf die Verbindung zum Fluß angewiesen und es können zum Beispiel verschiedene Fischarten ( Hecht, Karpfen ) in den ruhigen Gewässern ablaichen. Die Weichholzaue ist durchschnittlich an 190 Tagen im Jahr überflutet. Silberweiden, Schwarzpappeln und Brennesseln prägen diese Zone, in der auch gefährdete Tiere ihre Brutstätte errichten (Schwarzmilane, Graureiher und Kormorane ). Zahlreiche Bodentiere (Käfer, Schnecken) verarbeiten die fallenden Blätter rasch zu Humus. Die Hartholzaue ist nur 80 Tage im Jahr überflutet. Diese zeigt uns artenreiche Wälder (Ulmen, Eschen, Eichen) mit ausgeprägtem Unterwuchs (z.B. Bärlauch) und eine Menge an insektenfressenden Vogelarten. Im schwülen Sommer erinnern uns die Auenwälder fast an tropische Regenwälder. Die Auen erfüllen verschiedene Funktionen und Nutzungen, die zum Teil ihren Verbrauch und ihre Vernichtung zur Folge haben: sie schützen bedrohte Tiere und Pflanzen, sie eignen sich zur Fischzucht, sie liefern Trink- und Brauchwasser (Probleme: Rheinverschmutzung, Grundwasserentnahme), sie dienen zur Forstwirtschaft (schnellwüchsige Pappeln liefern weiches Holz), sie werden landwirtschaftlich genutzt, sie werden verändert durch Kiesabbau, sie werden immer bedeutsamer als "Grüne Lungen" für Freizeitaktivitäten und zur Naherholung (Wassersport, Wander- und Radwege, Zeltplätze und vieles mehr), sie unterliegen vielfachen Eingriffen des Menschen (Bau von Siedlungen, Straßen, Industriegebieten, Kanälen, Häfen, etc.). Die noch wenigen erhaltenen Rheinauen sind oft Naturschutzgebiete.

Die hochwasserfreien Terrassenplatten sind bis zu 15 Meter über der Rheinaue. Dort können aufgrund von fruchtbaren Löß- und Auenböden sowie Klimagunst Sonderkulturen wie Weizen, Mais, Zuckerrüben, Gemüse, Obst, Wein, Spargel und Tabak angebaut werden (http://privat.schlund.de/o/oberrhein/index.html). In den alluvialen Niederungen des Rheins hängt die Art der Kultur von der Höhe des Grundwasserstandes ab. Bei hohem Stand kann nur Wiesen- und Weidewirtschaft betrieben werden, während bei tiefen Stand ackerbauliche Nutzung möglich ist (ILLIES, H. 19??: S. 27).

Hydrologie:

Das ganze Stromsystem des Rheins fängt mehr als ein Drittel des oberirdischen Wassers auf, und verhindert somit gewaltige Überschwemmungen. Dabei zeigt der Rhein wenige Abflußschwankungen auf, da sich verschiedene Arten der Wasserspeicherung verzögert vereinigen: Niederschläge, Schnee- und Gletscherschmelze, Zuflüsse aus großen und weitreichenden Einzugsgebieten unterschiedlicher Höhenlagen. Die relativ ausgeglichene Wasserführung und die Tatsache, dass der Fluß fast nie zufriert, schaffen günstige Voraussetzungen für die Schiffahrt und ein großes Trink- und Kühlwasserangebot (http://privat.schlund.de/o/oberrhein/index.html).

Der Rhein wurde mehrmals begradigt sowie Altrheinarme in der Rheinaue abgeschnitten und trockengelegt zum Nutzen von Binnenschiffahrt und Ackerbau. Durch die Regulierung des Rheins und seiner Vorfluter erhöhte sich die Geschwindigkeit des oberirdischen Abflusses, so dass, besonders bei Hochwasser, Überschwemmungsgefahr für die rheinnahen Gebiete besteht. Auf seinem Lauf durch die Oberrheinebene nimmt der Rhein viele wasserreiche kleinere Flüsse auf, die durch hohe Niederschlage in den umliegenden Mittelgebirgen gespeist werden.

Die Sedimente (Kiese, Sande) des Oberrheingrabens enthalten eines der größten Grundwasservorkommen Hessens. Das Grundwasser ist in den Porenräumen der Kies- und Sandlagen gespeichert und wird durch zwischengeschaltete wenig wasserwegsame Tonlagen in mehrere Stockwerke gegliedert. Aus Niederschlägen und Versickerung erhält die Tiefebene jährlich etwa drei Milliarden Kubikmeter Grundwasser, welches wegen der guten Filtereigenschaften der Schotter, Kiese und Sande von bester Qualität ist. Durch Flussregulierungen, Entwässerungsgräben und Wasserentnahme durch Brunnen fand eine Absenkung der Grundwasseroberfläche statt. Vor allem für den dicht besiedelten Ballungsraum Rhein-Main wird das Ried- Grundwasser intensiv genutzt. Da Sande und Kiese aber gleichzeitig begehrte Rohstoffe für die Bauwirtschaft sind, stehen Grundwassernutzung und Sand- / Kiesgewinnung im Hessischen Ried oft in Konkurrenz zueinander. Bei den hydrologischen Verhältnissen ist die Rheinniederung vom Neckarried zu unterscheiden.

Bodenbildung:

Die Böden haben sich hauptsächlich aus den Kiesen, Flugsanden und fluvialen Ablagerungen entwickelt. Die Terrassensande und -kiese enthalten geringmächtige tonige und schluffige Schichten, die meistens von feinkörnigem Hochflutlehm und fluvial umgelagertem Feinsand überdeckt sind. Der kalkhaltige Feinsand ist Richtung Osten zum Teil zu Dünen aufgeweht worden. Im Osten am Odenwaldrand (an der Bergstraße) sind Lößablagerungen zu finden. Der Altneckar trennt Flugsand und Löß. In den terrassennahen Flußschlingen verlandeter Mäander des Rheins kam es zur Torfbildung. An den Stellen, an denen holozäne Auenlehme Terrassensande mit besonders kalkhaltigem Grundwasser überdecken, bilden sich mächtige Rheinweiß- Horizonte. Diese sind wasserundurchlässige Kalkausfällungen aus dem Grund-wasser, die in der gesamten Rhein-Ebene auftreten (Böger 1991). In der Rheinniederung lassen sich drei bodentypologische Zonen unterscheiden: die rezente Aue, die Altaue und die verlandeten Mäanderarme.

Standort 1: Berkach-Umlauffläche eines Altneckarmäanders

TK 6116 Blatt Oppenheim, südöstlich Groß Gerau, Gemarkung im Heißfeld, 88 m über NN

Vegetation: Buche, Eiche, Ahorn, Kiefer, kleines Springkraut, Salomons Siegel Geologie: Sanddüne

Profilbeschreibung: (Aufschluß 3 am Fuße der Düne)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: F-Mull (MU) - es ist kein Oh-Horizont vorhanden, der Of- und der L-

Horizont

ist sehr geringmächtig Bodentyp: Reliktkalkgley-Parabraunerde (rGGc-LL)

Bodenform: Kolluvial überdeckte Reliktkalkgley-Parabraunerde aus Flugsand über Hochflutlehm über Terrassensand mit Rheinweiß

Profilgenese:

Der Aufschluß befindet sich am Fuß einer Düne. Unter dem Ah-Horizont befindet sich ein sandiges Kolluvium. Hier wurde der von oben abgeschwemmte Sand der Düne akkumuliert. Aufgrund von Rodung kam es hier wahrscheinlich zur Erhöhung der

Spülprozesse, die den ursprünglichen Ah-Horizont verschütteten. So entstand ein fossiler Ah-Horizont. Der Al-Horizont ist im Dünensand ausgebildet. Der nachfolgende Bt-Horizont ist im Hochflutlehm ausgebildet und von unten her aufgekalk, damit ist eine weitere Tonverlagerung unterbunden. Ursache ist das nachträglich angestiegene kalkhaltige Grundwasser. Der Gco-Horizont ist stark kalkhaltig. Hier wurden große Mengen Kalk, sogenanntes Rheinweis, aus dem Grundwasser ausgefällt und im Boden eingelagert. Der Gor-Horizont ist im etwas gröberem Terrassensand ausgebildet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Standort 2: Hochgestade des alten Neckarufers

1 km nördlich von Dornheim, 500m westlich der Riedwasserwerke TK 6116 Oppenheim, 87,5 m über NN

R: 346136, H: 552765

Vegetation: Jungwald aus Linde, Ahorn, Weißdorn, kleines Springkraut, Aronstab, Klettenlabkraut, Knoblauchsrauke

Geologie: Pleistozäne Kiese, Sande und Hochflutlehme der t6-Terrasse des Rheins Profilbeschreibung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Humusform: L-Mull (Bei sehr gutem biologischem Bodenzustand wird die Streu des

L-Horizontes innerhalb eines Jahres abgebaut und in den Mineralboden eingearbeitet.)

Bodentyp: Pseudogley-Reliktgley-Braunerde (SS-rGG-BB)

Bodenform: Pseudogley-Reliktgley-Braunerde aus jüngerem tonigen Hochflutlehm über

älterem schluffigen Hochflutlehm über Terrassensand mit Rheinweiß

Profilgenese:

Der Aufschluß befindet sich auf der Niederterrasse des Hochgestades. Auf diesem liegt weit verbreitet, wie auch hier, Hochflutlehm über Terrassensanden mit Rheinweiß im Untergrund.

Im Hochflutlehm bilden sich hauptsächlich Braunerden und Parabraunerden aus.

Aus dem Profil ist erkennbar, daß der obere Bereich stark anthropogen beeinflußt war. Der rAp-Horizont und die Krautschicht, die vor allem aus Nährstoff- bzw.

Stickstoffzeigern besteht, zeigen eine frühere ackerbauliche Nutzung an. Im Hochflutlehm (Sdw.-Bv-Horizont) befinden sich Mangankongretionen, die auf eine Pseudovergleyung hindeuten. Das Rheinweiß ist im Terrassensand der t6 ausgebildet. Der Salzsäuretest zeigt starken Carbonatgehalt auf. Der Kalk wurde hauptsächlich vom Grundwasser aus eingetragen.

Literaturangaben

-- AG BODEN (1994):Bodenkundliche Kartieranleitung, 4. Aufl., Hannover

-- AHNERT, F. (1996):Einführung in die Geomorphologie, Ulmer, Stuttgart, 301-302[S.].

-- Böger, K. (1991):Grünlandvegetation im Hessischen Ried. Pflanzensoziologische Verhältnisse und Naturschutzkonzeption, Frankfurt am Main, 10-38

-- DIERCKE WELTATLAS (1988):Westermann Verlag. Braunschweig. 2. aktualisierte Aufl. 1991

-http://www.herasum.de/boden/geologie/allgemein/entwicklung/natraum.htm

-http://privat.schlund.de/o/oberrhein/index.html

-- ILLIES, H. (19??):Ein Grabenbruch im Herzen Europas

-- LEPPLA, A./ MICHELS, F./ SCHLOSSMACHER, K. (1932):Erläuterungen zur Geologischen Karte von Preußen und benachbarten deutschen Ländern, Blatt 5815 Wehen, Berlin

-- MAHR, ANDREA (1998):Lockerbraunerden und periglaziale Hangsedimente im Bayerischen Wald. Regensburger Geographische Schriften, Heft 30, Regensburg, 21- 37

-- PRESS, F. /SIEVER, R. (1994):Allgemeine Geologie, Heidelberg, Berlin Oxford

-- SEMMEL, A. (1993):Grundzüge der Bodenkunde, 3. Aufl., Stuttgart

-- SEMMEL, A.:Geomorphologische Skizze der Umgebung von Frankfurt am Main

-- STEUER, A. (1911):Erläuterung zur Geologischen Karte TK 6116 Blatt Oppenheim, Großherzoglicher Staatsverlag, Darmstadt, 2-3