Geomorphologie/Bodengeographie

1. 

• Indikator für disk. Permafrost
• kriechender Eis- Schutt- Körper
• geomorphologisches Massentransportsystem

2. 

• Schutt/ Eis Transportsystem
• Wasserspeicher, -spender
• Eiskern
• Schuttdecke
• Fließen durch plastische Verformung des Eiskerns bzw. des eisreichen Schuttes
• Genese (Entstehung): aus Schutthalden oder Moränen

3. 

• unten am Berg sind Eis/Schutt Zusammensetzungen
• diese sind gefroren
• darüber lagert sich Eis und häuft sich an, durch immer nachfließendem Material
• es kommt noch auf folgende Eigenschaften an:
• Schuttyp
• Eisgehalt/ Eislinsen
• Dichte 
• Mächtigkeit

4.

• Genese: Talus-/ Moränen - Blockgletscher
• Aktivität: aktiv/ inaktiv/ reliktisch
• Form: lobenförmig/ zungenförmig/ komplex

1. Direkte Methode: Bohrung/ Aufschluss

2. Indirekte Methode:

• BTS (Basistemperatur der winterlichen Schneedecke)
• GST (Ground surface temperature, Temperatur der Bodenoberfläche)
• Geophysik (z.B. Elektrische Widerstandstomographie)
• Morphologische Indikatoren (z.B. Blockgletscher)
• Quelltemperaturen
• Bewegungsraten

• fluviale Lateralerosion
• Hangversteilung
• initialer Rutschungsprozess
• Destabilisierung
• rückschreitender Prozess
• Flussabdämmung
• Flusslaufverlegung

Massenbewegungen sind bruchlose und bruchhafte hangabwärts gerichtete Verlagerungen von Fest- und/oder Lockergesteinen unter Wirkung der Schwerkraft.

Massenbewegungen können als schnelle (Bergsturz, Rutschung, Mure) oder langsame Ereignisse (Talzuschub, Erdstrom) auftreten.

1. Wassertransportprozesse (Hydrologie)
2. Materialtransport durch Wasser: Hangaquatische Prozesse; Bodenerosion
3. Materialtransport durch Schwerkraft - gravitative Prozesse (gravitative Massenbewegungen)

• Art der Bewegung
• Art des Materials (Locker - Fest)
• Geschwindigkeit

--> Dreieck: Fließen, Kriechen, Stürzen

• Wassergehalt der bewegten Masse
• Verschiebungsgröße, Tiefenlage und Ausbildung der Gleitfläche
• Ursachen
• Auslöser

1. Fallen (Stürzen, Steinschlag, Felssturz, cliff fall, Bergsturz): frei fallend, springend oder rollend; an Flächen mit geringer oder keiner Scherbewegung
2. Kippen: Vorwärtsrotation von Fest- oder Lockergestein eines Hanges um einen Punkt/Achse unterhalb ihres Schwerpunktes; häufig an: Felsabbrüchen, Felskanten, Küstenkliffs, Schichtstufen
3. Gleiten (Rutschen,Rotationsrutschung, Translationsrutschung, Blockgleitung/rutschung): Fest- oder Lockergestein hangabwärts gerichtete Bewegung auf Gleitflächen/dünnen Zonen intensiver Scherverformung
4. Driften
5. Fließen (Murgang): kontinuierliche, irreversible Deformation von Fest-oder Lockergestein, Geschwindigkeitsverteilung der bewegten Masse gleicht der einer viskosen Flüssigkeit
6. Komplex

• Aktiv
• Inaktiv
• Schlafend
• Reliktisch
• Reaktiviert

• schnell fließendes Wasser-Sediment-Gemisch (2-30m/s²) mit hohem Feststoffanteil: 25-80% 
• --> alle Korngrößen werden transportiert
• Murgang:
  • Anrissnische
  • Anrissgebiet/ Quellgebiet
  • Murrinne
  • an den Seiten "Levées
  • unten Ablagerungsgebiet
  • ganz vorne: Murkopf

Formel:

\(v = \sqrt{g\cdot tan\beta \cdot R_C \cdot cos\theta} \)

• g: Erdbeschleunigung
• beta: Neigung der Kurvenüberhöhung
• R_C: Kurvenradius
• theta: Gerinneneigung

• Typ des Materials (lithologische Charakteristika)
• Bewegungstyp (Gleiten - Fallen - Fließen - Driften - Kippen)
• Geschwindigkeit der bewegten Masse
• Wassergehalt der bewegten Masse
• Verschiebungsgrößen, Tiefenlage und Ausbildung der Gleitfläche
• Ursachen
• Auslöser
• ...

1. Vorbereitende Faktoren:

• Geologie (Lithologie, Klüfte)
• Klima
• Boden
• Vegetation
• Hydrologie
• Topographie
• Mensch

Einflussfaktoren:

• Topographie - Hangneigung
• Eigenschaften des Hangmaterials
• Wassergehalt
• Menschlicher Einfluss
• Vorbereitende Faktoren
• Auslösende Faktoren

Auswirkungen:

• Verringerung des Widerstands gegen eine Bewegung
• Schwerkraft überwiegt
• Hangmaterial beginnt sich zu bewegen

• Niederschlag
  • hohe Intensität
  • lange Niederschlagsdauer
• erhöhter Porenwasserdruck
• Erdbeben

Weitere Ursachen:

• Menschliche Aktivität
  • Straßenbau
  • Auflast
  • Bergbau
  • Entwaldung

Bewegung erfolgt wenn treibende Kräfte > haltende Kräfte

Treibende Kräfte:

• Masse (Gewicht)
• Scherspannung (Scherkraft)
• Gravitation
• Hangneigung

Haltende Kräfte:

• Kohäsion (Materialeigenschaft)
• Normalspannung

weitere Faktoren:

• Reibungswinkel (Materialeigenschaft)
• Wassergehalt des Materials (Niederschlag)
• Beschaffenheit und Eigenschaft des Fest- oder Lockergesteins

Böschungswinkel (beeinflusst Reibungswinkel):

• max. Winkel bei dem ein Hang aus lockerem Material noch stabil ist
• abhängig von:
  • Normalspannung (bei nichtbindigen Böden)
  • Material (Kohäsion)
  • Wasseranteil (mindert Reibung bzw. bei sehr trockenen Bedingungen auch die Kohäsion)

Unterschiedliche Ausprägungen im:

• Anrissgebiet
• Transportzone
• Ablagerungsraum
• Schäden an Gebäuden
• Risse im Boden, geschädigte Vegetationsdecke
• schräg gestellte Bäume
• "gestörtes Relief", z.B. Nackentälchen, Doppelgrate, Vegetationsdecke
• (Schutt) Ablagerung

• Gerinneverbauung: Drahtmaschiges Netz im "Flussbett" 
• Murbremse: sehr stabil und hoch
• --> Soll die Steine aufhalten

\(\tau_f = c+\sigma \cdot tan\varphi\)

\(\tau_f\): Scherfestigkeit beim Bruch

sigma: Normalspannung

c: Kohäsion

phi: Reibungswinkel

f: failure (Bruch)

• Je steiler der Hang, desto geringer σ und damit desto geringer \(\tau_f\).
• -->Es kommt zur Auslösung von Massenbewegungen im Lockermaterial!
• Maximaler Winkel: bei dem ein Hang aus lockerem Material noch stabil ist

Saltation: Aufprall von Körnern auf Hindernisse und bogenförmiges Abspringen

Reptation: Anstoßen von größeren Körnern durch saltierende Körner

Suspension: Lufttransport, Körner <80mühm (Saharastaub auf Gletschern)

Äolisches System:

• System in dem Wind das vorherrschende Medium für die Erosion, den Transport und die Ablagerung von Lockermaterial ist.

Abgängig von (die Wirksamkeit des Windes):

• der Windstärke
• der Menge und Korngröße des vorhandenen Lockermaterials
• Grad der Vegetationsbedeckung

• Vegetationsarme/- freie Landschaften
• Gebiete mit Feinsedimenten (z.B. Sand) bzw. Lockersedimenten (z.B. Löss)
• Wüsten, Steppen, Savannen
• Küstengebiete
• Subpolare/polare Trockengebiete
• landwirtschaftlich genutzte Flächen

Erosion (abtragung):

• Deflation (z.B. durch Überweidung) - Ausblasen (von Lockermaterial), Abheben
• Korrasion - Abschleifen

Akkumulation (anhäufung):

• Akkumulation - Ablagerung, Anwehung

• erzeugen im Zusammenspiel mit der Verwitterung typische Formen

Bsp:

• Waben - petrogenetische Verwitterungsform
• Tafoni - verwitterters Material wird ausgeblasen
• Deflationswanne - Ausblasungsform in Lockermaterialien
• Wüstenpflaster - liegen gebliebener Grobregolith nach Auswehung des Feinmaterials

• Abschleifende Wirkung windbewegter Sandkörner (äolischer Erosionsprozess!)
  • Windschliff, Sandschliff
  • Windkanter (Steine, die an der Luvseite facettenartig abgeschliffen werden)
  • Hohlkehlen (in Felsen)
  • Pilzfelsen
  • Yardangs (tropfenförmige Rücken mit zum Lee stromlinienförmig verjüngendem Grundriss in standfestem Material;  Auswehung meist aus wenig verfestigten Seesedimenten)
• Max. Korrasionswirkung:
  • bei max. Windgeschwindigkeit infolge von Reibungsreduzierung wenige Dezimeter über dem Boden
  • --> dort werden die meisten Sandkörner transportiert

• feinkörniges, homogenes, meist ungeschichtetes Lockergestein
• unverfestigt, aber standfest
• gelblich- braun
• Korngröße: 0.01 - 0.05- Schluff
• in Mitteleuropa: 60-70% Quarz, 10-30% CaCO₃, 10-20% Glimmer, Feldspat
• entsteht typischerweise im periglazialem Bereich --> Pleistozän

1. durch Wind wird Sand erodiert und ein Stück weiter lagert es sich ab --> grobe Beschreibung
2. Die auf der Luvseite (Vorderseite) der Düne ankommenden Sandkörner wandern durch Saltation über den Dünenkamm...
3. ...wo die Windgeschwindigkeit abnimmt und der abgelagerte Sand auf dem Leehang (Rückseite) abrutscht
4. Prozess funktioniert so ähnlich wie ein Förderband, welches die Düne in Windrichtung bewegt

• Sanddüne
• Windrippel: kleinste äolische Akkumulationsform, max. 0.5m hoch
• Kupstendünen: Sandakkumulation an Hindernissen (--> Pflanzen)
• Sicheldünen: bogenförmige Dünen, oft in Gruppen, in Windrichtung flach und hört Steil auf
• Parabeldünen: genau andersrum zu Sicheldünen: dem Wind zugewandt, konvexe Seite ist die windabgewandte, vorrückende Leeseite
• Transversaldünen (Querdünen): lang gestreckte Höhenrücken, quer zur vorherrschende Windrichtung
• Längsdünen (Longitudinaldünen): lang gestreckte, mehr oder weniger parallel zur Windrichtung
  • Höhe bis zu 100m
  • Länge von vielen Kilometern

• "Verwüstung"
• Übernutzung labiler Ökosystemen, z.B. durch Überweidung
• menschliche Einwirkung und klimatische Ursachen

• Geomorphologische Form
  • Erdoberfläche (2 - D)
  • Formkörper (3 - D)
• keine Zeitbetrachtung (statisch)
• Erdoberflächenattribute
  • Neigung
  • Wölbung
  • Höhe, etc
• Materialattribute
  • Gesteinsart
  • Korngröße
  • Wassergehalt
  • Vegetationsbedeckung, etc.

Sedimentquelle                           ---->                    Felswand

Prozess 1                                      ---->                    Steinschlag

Speicher 1                                    ---->                    Schutthalde

Prozess 2                                      ---->                    Perigl. Kriechen

Speicher 2                                    ---->                    Blockgletscher

Prozess 3                                      ---->                    Abfluss

• Prozess - Form - System
• Wechselwirkung zwischen Prozess und Form (Rückkopplung)
• Formveränderung bewirkt Prozessveränderung
• Selbstregulation
• Explizite Zeitbetrachtung
• Respone = Reaktion

Quellen --> Transport --> Speicher --> Output

Input - Output = delta S --> Sedimentspeicher?

Sedimentspeicher: Speichertyp:                                       Prozessbereich:

• Schuttkegel, Schutthalde                                       gravitativ
• Alluvion, Terrassen                                                 fluvial
• Moränen                                                                    glazial
• Lawinenkegel, Lawinenbahn                               nival

• Abtrag
• Sedimentation
• Speicherkapazität
• Kopplung und Entkopplung von Sedimentflüssen
• Reliefentwicklung
• Systemkenntniss

• ergibts sich aus Quotient von Sedimentaustrag des Einzugsgebietes und Sedimentanlieferung zum Vorfluter (Gesamterosion)
• damit kann die Wirksamkeit interner Speicher und Umlagerungsprozesse quantitativ ausgedrückt werden
• direkt messen am Pegel oder durch USLE --> Bodenabtrag = f(Niederschlagsfaktor, Erodierbarkeitsfaktor...)