ReliefsphäreReliefsphäre

Oberkante der Biosphäre?

Energieflussgeschehen

Hauptumsatz ökosystemar entscheidend

Reliefsphäre:Reliefsphäre:

„„Hier überlagern sich Lithosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Hier überlagern sich Lithosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und

Atmosphäre zu einem komplexen Wirkungsgefüge“.Atmosphäre zu einem komplexen Wirkungsgefüge“. (Zepp 2002, S. (Zepp 2002, S. 15)15)

Ist Geomorphologie für Geoökologie notwendig?

Beispiel: FlussBeispiel: Fluss

Fließt in geoökologischem SystemFließt in geoökologischem System Zahlreiche Variablen im Labor nur einzeln zu Zahlreiche Variablen im Labor nur einzeln zu

untersuchen (beliebige Variation)untersuchen (beliebige Variation) Experiment der Geomorphologie ist Natur selbstExperiment der Geomorphologie ist Natur selbst

Beobachtung, unterstützt durch moderne Mess- und Labortechniken, ist spezifisches Betätigungsfeld des Geomorphologen

Ansätze nach H. LeserAnsätze nach H. Leser

1. 1. Geomorphographisch-geomorphometrischer Ansatz:Geomorphographisch-geomorphometrischer Ansatz: Reliefelemente – Formen – FormengemeinschaftenReliefelemente – Formen – Formengemeinschaften Anwendung bei Arbeiten im großen Maßstab, exakte Anwendung bei Arbeiten im großen Maßstab, exakte

ReliefbeschreibungReliefbeschreibung Erarbeitung von Relief- und FormtypenErarbeitung von Relief- und Formtypen

2. 2. Geomorphogenetisch-geomorphochronologischer Ansatz:Geomorphogenetisch-geomorphochronologischer Ansatz: Reliefformenentwicklung in früheren Epochen (Tertiär, Quartär)Reliefformenentwicklung in früheren Epochen (Tertiär, Quartär) Erschließung aus reliktischen Formen und („korrelaten“) SedimentenErschließung aus reliktischen Formen und („korrelaten“) Sedimenten „„Aktualistisches Prinzip“ (Beispiel Lösstundra?)Aktualistisches Prinzip“ (Beispiel Lösstundra?) Zuordung zu Zuordung zu Reliefgenerationen Meist größere Formen und Räume; Meist größere Formen und Räume; Datierung

3. 3. Systemanalytisch-geomorpologischer (geomorphologisch-Systemanalytisch-geomorpologischer (geomorphologisch-geoökologi-geoökologi- scher) Ansatz:scher) Ansatz:

Georelief als System verschiedener Landschaftshaushaltsfaktoren (inkl. Georelief als System verschiedener Landschaftshaushaltsfaktoren (inkl. Klima, Wasser, Boden, Vegetation, Tiere, Mensch, Gestein) Klima, Wasser, Boden, Vegetation, Tiere, Mensch, Gestein)

Weiterentwicklung der Formen durch Weiterentwicklung der Formen durch StoffumsätzeStoffumsätze (fest, gelöst). (fest, gelöst).

Vereinfacht nach M. Summerfield

Fig. 1.9, Summerfield 1991/2002

Statisches Gleichgewicht

Steady State Gleichgewicht (Gilbert)

Dynamisches Gleichgewicht

Zerfalls-Gleichgewicht

Steigung: Prozessrate dn/dt

Summerfield

(1992)

Steady State von Verwitterung und Abtragung

Relief als GrenzflächeRelief als Grenzfläche Die Erdoberfläche ist die zwei-dimensionale Grenzfläche zwischen

der Erdkruste und der Atmosphäre bzw. der Hydrosphäre. Sie bildet die Ober-fläche von Reliefformen, die aus oberflächennahen Fest- oder Lockergesteinen aufgebaut sind.

Reliefformen bilden damit die drei-dimensionalen Körper der Relief-sphäre. Die Grenzfläche besteht aus Reliefeinheiten mit unterschiedli-cher Geometrie und Topologie, die in unterschiedlichsten Anordnungen und Mustern auftreten und die in gegenseitigen Wechselwirkungen stehen.

Sie treten in verschiedenen Größenordnungen auf, die von mikro-skaligen Rinnen oder Rillen über meso-skalige Hochgebirge bis zu mega-skaligen kontinentalen Schilden reichen.

Weiterhin verbirgt sich hinter den Reliefeinheiten ein Formenmuster, das durch verschiedenste geomorphologische Prozesse in der erdgeschichtlichen Vergangenheit gebildet wurde und gegenwärtig weiter gebildet wird, was wir als Polygenetik und Mehrphasigkeit bezeichnen.

Mit dieser Charakterisierung der Reliefsphäre sind die zentralen Forschungs-gegenstände der Geomorphologie umrissen. Form, Prozess und Material bilden die Komponenten eines komplexen Systems, das eine evolutionäre Entwicklung durchlaufen hat und in dem aktuelle Prozesse durch Materie-verlagerungen geometrische Veränderungen der Formen erwirken.

(Dikau 2008, Unterstr. von mir)(Dikau 2008, Unterstr. von mir)

Reliefgenerationen sind mit dem Raum durch die Größe der Form und ihre Einbindung in das Gesamtrelief verknüpft. Diese räumliche Verschach-telung ist durch CHORLEY ET AL. (1984) als Palimpsest beschrieben wor-den, was bedeutet, dass ältere Formungsprozesse bereits abgeschlossen, aber als Vorzeitform noch im heutigen Georelief mehr oder weniger stark vorhanden sind. Sie bilden eine Reliefformenhierarchie.

Sobald in einer geomorphologischen Untersuchung eine Analyse angestrebt wird, muss die zeitliche Entwicklung der beteiligten externen und inter-nen Systemkomponenten ebenso quantifiziert werden wie die räumliche Ausdehnung und Struktur des geomorphologischen Systems selbst (z.B. Terrassenkörper, Gletschermächtigkeit). Erst die Kenntnis derartiger Sys-temeigenschaften versetzt uns in die Lage, die Ursachen der Mehr-phasigkeit zu erkennen. … …

(Dikau 2008)(Dikau 2008)

ReliefgenerationenReliefgenerationen

Dazu sind zu rechnen:

• Externe Bildungsfaktoren von Reliefformen (z.B. Klimaveränderung, tektonische Aktivität, menschlicher Einfluss).

• Die Rate der Formveränderung (z.B. des Volumens des erodierten oder akkumulierten Sediments pro Zeiteinheit).

• Die Reaktionszeit oder Sensitivität des Systems auf die Veränderung einer externen Randbedingung.

• Der systeminternen Bildungsfaktoren von Reliefformen (z.B. der bodenmechanische Schwellenwert oder die Sedimentfüllung),

• der Zeit, in der das System wieder ein dynamisches Gleichgewicht erreicht (falls es sich jemals in einem dynamischen Gleichgewicht befand)

Was macht die Geomorphologie in Bayreuth?

Neu: 10-Be-D

atieru

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Bald auch: Dendrochronologie und -

ökologie

Ahnert, F. (1996)

Das „Georelief“ ist fortwährenden Formveränderungen unterworfen, die die ideale Geoidfläche anstre-ben, also letztlich die Einebnung der bestehenden Reliefformen.

Geom

orp

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Energieumsatz-FlächeEnergieumsatz-Fläche

Vorläufiges Resüme: Systemeigenschaften, Vorläufiges Resüme: Systemeigenschaften, FormerhaltungFormerhaltung

Aus: R. Dikau in: Deutscher AK Geomorphologie (Hrsg.), 2008

Aus: K.-H. Schmidt in: Deutscher AK Geomorphologie (Hrsg.), 2008