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Geomorphologie/Bodengeographie

Karteikarten zu den Vorlesungen

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142
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Cartes-fiches 142
Langue Deutsch
Catégorie Géographie
Niveau Université
Crée / Actualisé 13.01.2015 / 08.02.2024
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Étudier
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Zeigen Sie das Pol- Äquatorprofil der Verwitterungsintensität auf.

Welcher Zusammenhang stellt sich heraus?

Erklären Sie den Verlauf der Verwitterungsintensität (Temp und Feuchtigkeit). Welcher Verwitterungstyp herrscht jeweils vor?

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Erklärung:

  • je mehr Feuchtigkeit und Wärme, desto intensiver die Verwitterung
  • dominant: chemische Verwitterung (kann sogar in größeren Tiefen das Ausgangsgestein angreifen; physikalische Verwitterung wirkt nur in den oberen Dezimetern)
  • Tundra: physikalische Verwitterung dominant, da Mangel an Wärme chemische Verwitterung weniger
  • Taiga/gemäßigte Breiten: chemische und physikalische Verwitterung
  • Halbwüsten und Wüsten: Dominanz physikalischer Verwitterung, Mangel an Wasser: weniger chemische Verwitterung
  • Tropen: Überschuss an Wärme und Feuchtigkeit --> chemische Verwitterung dominant; durch pflanzliche Produktion werden organischer Säuren dem Untergrund zugefügt --> greifen das Gestein an

Folgende Gesteine und Substanzen werden metamorph überprägt.

Welcher Metamorphit entsteht jeweils?

  1. Granit
  2. Kalk
  3. Kohlenstoff, organische Substanz
  4. Sand, Sandstein
  5. Tonstein

  1. Orthogneis
  2. Mamor
  3. Graphit ( im Extremfall Diamant
  4. Quarzit
  5. Schiefer, bis zu Paragneis
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Füllen Sie folgende Graphik zur Bodengenese auf dem Ausgangsmaterial Löss aus.

  1. Ah
  2. C / Löss
  3. Rohboden
  4. Entkalkung, Humifizierung, Remineralisierung
  5. Ah
  6. Löss
  7. Pararendzina
  8. Entkalkung, Humifizierung, Remineralisierung
  9. Ah
  10. Bv
  11. Löss
  12. Braunerde
  13. verbraunung
  14. Ah
  15. Al
  16. Bt
  17. Bv
  18. Löss
  19. Parabraunerde
  20. Lessivierung
  21. Ah
  22. (Al) Sw
  23. (Bt) Sd
  24. Pseudogley
  25. Vergleyung

Erläutern Sie in einem kurzen Fließtext die zeitliche Bodengenese im Schaubild unter Zuhilfenahme der in Aufgabe 5.1 genannten Prozesse – wie wird aus Boden A Boden E und wieso?

A: Niederschlag und leicht zunehmende Vegetationsdecke auf Löss --> Entkalkung der oberen Zentimeter durch chemische Verwitterung, vor allem Karbonatverwitterung, und Auswaschung des Kalkes aus Löss (Rückstand von Ton und Quarzkörnern); Humifizierung, Prozess der Huminstoffbildung bei der Zersetzung der abgestorbenen, organischen Substanz; Remineralisierung, Zerlegung der abgestorbenen, organischen Substanzen in Mineralien --> zunehmende Versauerung des Boden --> Entstehung einer Pararendzina

B: oben genannte Prozesse laufen noch ab, es kommt zusätzlich zur Verbraunung, Oxidation von eisenhaltigen Mineralen --> braune bis rotbraune Färbung des nun entstandenen B-Horizontes --> Entstehung einer Braunerde

C: es kommt zusätzlich zur Lessivierung (Tonverlagerung) durch das Sickerwasser erfolgte Verlagerung von Tonteilchen in tiefere Bodenbereiche --> Tonanreicherung im Unterboden (Bt), Tonverarmung im Oberboden (Al) --> Entstehung einer Parabraunerde

D: es kommt zur zusätzlichen Vergleyung, da der Bt - Horizont so stark mit Tonmineralien angereichert ist, so dass nun eine Stauschicht vorliegt (Sd) --> Hydromorphierung durch Stauwasser, durch Stauwasser kommt es zu einem Sauerstoffmangel --> Lösung von Mn/Fe; Nass-/Tockenzyklen führen zu charakteristische Rostflecken --> Entstehung des Pseudogleys

Erläutern Sie die vergleichbare Zeitreihe auf dem Ausgangssubstrat kalkfreier Sand. Beachten Sie auch hierbei in der Argumentation die jeweils vorherrschenden Prozesse! Beschreiben Sie ebenfalls die resultierenden Bodentypen über den zeitlichen Verlauf und nennen Sie Gründe für die Genese.

A: Niederschlag und stark zunehmende Vegetation auf Ausgangssubstrat Sand → Humifizierung und Remineralisierung → Entstehung eines Rankers (Ah ‐ C)

B: beginnende Versauerung, Verbraunung und chemische Verwitterung, vor allem Hydrolyse (Tonmineralneubildung) → Entstehung einer Braunerde (Ah ‐ Bv ‐ C)

C: durch hohe Niederschläge, hohe Durchlässigkeit des Substrats (hier: Sand) und Anreicherung saurer organischer Produkte aus Streu von Nadelbäumen kommt es zur Podsolierung, vertikale Verlagerung von Eisen‐ und Aluminiumoxiden (Sesquioxiden), sowie Mineralstoff‐ und Tonverlagerung → Entstehung eines Podsols (O ‐ Ah ‐ Ae ‐ Bh ‐ Bs ‐ C) → bei Anreicherung von Sesquioxiden und Humusstoffen im Bs‐Horizont kann es zur Ortssteinbildung kommen (mögliche Stauschicht → Entstehung eines Pseudogleys)

Nennen Sie die Prozessabfolge der Bodenerosion am Hang.

1. Mobilisierung Partikel

  • Aufprallwirkung der Regentropfen (Plansch/splash)
  • Schubkraft fließendes Wasser

2. Sedimenttransport durch Oberflächenabfluss

  • lineare Rillenerosion
  • Grabenerosion (gully erosion)
  • Piping (Tunnelerosion)

3. Ablagerung am Hangfuß/ im Vorfluter

  • Kolluvium
    • Entstehung aus abgetragenen Sedimenten
    • enteht oft nach starkem Regen
    • wird in Sedimentsenken akkumuliert und füllt diese aus -> Zeugnis der menschlichen Nutzung geomorphologischer Systeme

Bildung von Oberflächenabfluss

  • Niederschlag
  • Oberflächenabfluss, Hangwasserabfluss und Grundwasserabfluss
  • fließt alles nach unten & sammelt sich --> Fließgewässer
  • Infiltrationskapazität << Niederschlagsintensität

--> Bodenerosion, Schichtfluten nach Verschlämmung

Malen und beschreiben Sie das Hjulström- Diagramm

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Sedimentdynamik in Abhängigkeit von Fließgeschwindigkeit und Korngröße

Für Aufnahme und Erosion gröberer Partikel zunehmender Korngröße ist eine proportional steigende Fließgeschwindigkeit, d.h. Schleppkraft, notwendig. Bei sehr kleinen Korngrößen und damit einhergehend zunehmender Kohäsionskräften sind ebenfalls steigende Fließgeschwindigkeiten notwendig. Grenzfließgeschwindigkeiten für Erosion und Ablagerung liegen für sandige und noch gröbere Materialien eng beieinander, sodass bereits bei geringen Geschwindigkeitsänderungen Erosion und Sedimentation rasch wechseln können.

Nennen Sie die Einflussfaktoren auf den Bodenabtrag.

  1. Regen -u. Oberflächenabfluss (R)
  2. Erosionsschutzmaßnahmen (P) z.B. Querbearbeitung
  3. Bodenbedeckung u. - bearbeitung (C) z.B. Fruchtfolge
  4. Bodenerodierbarkeit (K) z.B. Bodenart
  5. Hangneigung (S)
  6. Hanglänge (L)

Nennen Sie die allgemeine Bodenabtragungsgleichung - ABAG.

Welche Faktoren können durch den Landwird beeinflusst werden?

\(A = R*K*L*S*C*P\)

A: mittlerer, langjähriger Bodenabtrag [t/ha]

R: Regen-/ Abflussfaktor

K: Bodenerodierbarkeitsfaktor

L: Hanglängenfaktor

S: Hangneigungsfaktor

C: Bodenbedeckung/- bearbeitung

P: Bodenschutzfaktor

  • C und P können durch den Landwirt beeinflusst werden.

  •  

    Landwirtschaftliche Maßnahmen: Mulchen, Frucht, Fruchtfolge, Zwischenfrucht, Untersaaten und Direktsaaten

Wieso kann ein Partikel von der Gewässersohle abgelöst werden?

  • Durch Fließgeschwindigkeit wirkt Schleppkraft in gleiche Richtung
  • zusätzlich Hubkraft nach oben
  • dabei entstehen Wirbel
  • diese Turbulenzen sorgen dafür, dass das Partikel abegelöst wird

Nennen Sie die Typen der fluvialen Fracht/ Transportarten

  • Lösungsfracht
  • Schweb-/ Suspensionsfracht
  • Bodenfracht
  • Suspension (in Luft zirkulieren)
  • Rollen
  • Gleiten
  • Saltation (Abhebung und Landung nach "Schwebevorgang")

Nennen Sie die Kontinuitätsgleichung (Abfluss).

Abfluss: \(Q = v * A\)

Q: Abfluss \((m^3/s) \)

v: Geschwindigkeit (m/s)  v =R*S*k

R: hydraulischer Radius  R = A/benetzter Umfang

S: Gefälle dh / dl

k: Rauhigkeitsbeiwert

A: durchströmte Fläche (m²)

Was sagt die Transportkompetenz aus, was die Transportkapazität?

Transportkompetenz: max. Korngröße, die erodiert bzw. transportiert werden kann

Transportkapazität: beschreibt die mögliche transportierte Sedimentmenge

Nennen Sie die verschiedenen Talformen und zeichnen Sie diese.

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  • Kerbtal
  • Canon
  • Kastental
  • Sohlental
  • Muldental

Nennen Sie verschiedene Gerinnebettmuster.

  • Straight: gerade
  • meandering: mäandrierend
  • braided: verwildert
  • anastomosing: anastomosierend bzw. furkativ

 

Nennen Sie die Ursachen von Meeresspiegelschwankungen.

  1. Glazial - Eustasie (terrestrische Eisbildung und - schmelze --> Entzug von H2O)
  2. Glazial - Isostasie (eiszeitliche Eisbe- und Entlastung
  3. tektonische Isostasie (Plattentektonik)
  4. Änderung Wassertemperatur (Klima)
  5. Änderung der Gravitation/ des Geoids (Schwerefeld)

Innere Differenzierung des Küstengebietes

  • Festland: Steilküste, Flachküste
  • Küste: 1. Strand, Uferlinie 2. Schorre
  • Schelf
  • gehört dann zur Kategorie Meeresboden

Wellen-/ Brecherbildung im Küstengebiet

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Küstenklassifikation (nach Valentin 1952)

Vorgerückte Küsten: 

  • Aufgetauchte Küsten: Meeresbodenküsten
  • Aufgebaute Küsten: 
    • organisch gestaltet: Mangrovenküsten, Korallenküsten u. riffe
    • anorganische gestaltet: schwache Gezeiten: Haff-, Nehrungs- und Dünenwall Küste; starke Gezeiten: Watt-, Nehrungs- und Inselreihen Küsten; Delta-, Schwemmlandküsten

Zurückgewichene Küsten:

  • Untergetauchte Küsten
    • glazial gestaltet
      • erosiv: dirigierte Glazialerosion: Fjord-Schären-Küsten; freie Glazialerosion: Fjärd-Schären-Küsten
      • akkumulativ: Förden-, Bodden-Küsten
    • fluvial gestaltet: Ria-, Cala-, Canale und Vallone-Küsten
  • Zerstörte Küsten: Kliffreihenküsten

Zeigen Sie die Entwicklungsstadien der Formen an einer Ausgleichsküste auf.

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Welche Wechselbeziehungen untersucht die Physische Geographie?

  • Atmosphäre (Klimatologie, Meteorologie)
  • Kryosphäre (Glaziologie)
  • Hydrosphäre (Hydrologie)
  • Pedosphäre (Bodenkunde)
  • Biosphäre (Biologie, Zoologie/Botanik)
  • Lithosphäre (Geologie)
  • Einfluss auf Erdoberfläche (Reliefsphäre) als Grenzfläche zwischen diesen Sphären --> Geomorphologie

Das Erdsystem I

gekoppelte Sphären:

  • Atmosphäre
  • Biosphäre
  • Ozean
  • Relief
    • Schwerkraft
    • Tektonik
    • Solare Energie
    • Mensch
    • H2O (Eis, Wasser, Wasserdampf)
    • Klima
    • Erdoberflächen- Prozesse

Erdsystem II 

Globale Regelnetze und Rückkopplungen

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Nennen Sie die Systemtypen (auf der Erde).

  • Isolierte System
  • Geschlossenes System (Energie)
  • Offenes System (Masse, Energie)
  • --> Umwelt

Nennen Sie die verschiedenen Gletschertypen.

  • Inlandeis (Eisschild)
    • überdeckt große Landflächen
  • Plateaugletscher
    •  
  • Eiskappe
    • gewölbte Eismasse mit radialem Abfliessen
  • Kargletscher
    • Reste eins größerer Gletscher, liegen in einem Kar (Hohlform), wurde durch glaziale Erosion geformt
  • Hängegletscher
  • Talgletscher
    • liegt zum Teil im Talgrund, im unterem Teil nimmt er Zungenform an

Akkumulation (glazial)

  • Niederschlag (Schnee)
  • tiefe Temperaturen (Frost)
  • Akkumulation von Schnee
  • Umwandlung von Schnee zu Eis

Das glaziale System:

--> Nennen Sie Massen- und Energiekomponenten eines Gletscher Systems (In- und Output)

Input von Energie und Masse:

  • Niederschlag
  • Festgestein/Lockergestein
  • Schwerkraft
  • Solarstrahlung
  • geothermale Wärme

--> Gletscher (glazialer Speicher)

Output von Energie und Masse:

  • Wasserdampf
  • Wasser
  • Eis
  • Lockergestein
  • Wärme

Komponenten der Gletscherbewegung

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Entstehung von Gletscherspalten

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Massenbilanz eines Gletschers

Massengewinn:

  • Temperatur
  • Niederschlag
  • Wind
  • Lawinen
  • --> Akkumulationsphase

Massenverlust:

  • Strahlung
  • Albedo
  • Temperatur
  • Niederschlag 
  • Wind
  • Eisbrüche
  • --> Eisbewegung
  • --> Ablationsphase

Berechnung: Akkumulation+Ablation = Nettobilanz

--> gibt Aufschluss darüber, ob ein Gletscher wächst oder schrumpft

Die Gleichgewichtslinie

Gleichgewichtslinie, wenn:

Akkumulation = Ablation --> Gletscher ist stationär

--> Höhe gemessen am Ende der Ablationsperiode

Akkumulation: Nährgebiet

Ablation: Zehrgebiet

Glaziale Erosion: Detersion und Detraktion

Detersion: Schleif- und Schrammwirkung des angefrorenen Basisschutts

Detraktion: Herausbrechen von (angefrorenen) Gesteinsstücken

Formel für (Sohlen)schubspannung

\(tau = f (p g h) sin alpha\)

tau = Schubspannung [N/m²]

p = Eisdichte [kg/m³]

g = Schwerebeschleunigung [m/s²]

h = Eismächtigkeit

alpha = Hangneigung (°)

Listen Sie glaziale Erosionsformen und Akkumulationsformen auf.

Glaziale Erosionsformen:

  • Rundhöcker
  • Gletscherschliff
  • Kar "Eiskeller"
  • Trogtal

Glaziale Akkumulationsformen:

  • Moränen
    • Mittelmoräne
    • Ufermoräne
    • Endmoräne
    • Satzendmoräne
    • Stauchendmoräne
    • Seitenmoräne
    • Grundmoräne

Periglaziale Prozesse und Formen.

Definition und Bedingungen

Definition: "das Eis umgebend"; Regionen, die durch Wirkungen des Frostes (Frostklimate) geprägt werden

Bedingungen: 

  • Jahresmitteltemperaturen um 0° oder kälter
  • Pot. Dauerfrostboden (Permafrost) mit sommerlicher Auftauschicht
  • Frostwechsel (Intensität und Häufigkeit)
  • Tau- und Gefrierzyklen mit Druckwirkungen und Materialbewegung im Regolith und Festgestein

Permafrost Definition

Periglaziale Prozesse

Permafrost:

  • Thermische Bedingungen in Böden, Schutt und Festgestein von  <0° an min. zwei aufeinander folgenden Jahren

Periglaziale Prozesse:

  • Nicht- glaziale Prozesse, wirken durch Eis und oder Frostwechsel im Boden/Schutt/Fels
  • Eis befindet sich im Porenraum des Bodens/Schuttes/Felsens

Eisbildungstypen und -prozesse im Untergrund ("Bodeneis")

Segregationseis (segregation ice):

  • Wanderung von Poren- und Kluftwasser zur Gefrierfront durch Dampfdruckgefälle in der Bodenluft
  • Eisschichten und -linsen bis 10m Mächtigkeit

Kluft- und Poreneis (interstitial ice):

  • Gefrieren von Poren- und Kluftwasser
  • Frostverwitterung

Malen Sie den Temperaturverlauf im Boden (Permafrost) auf.

--> Zeichnen Sie einen Permafrostkörper mit einem Temperatur- Tiefenprofil des Sommers und des Winters. Benennen Sie die Elemente des Körpers. Zeichnen Sie den Temperaturverlauf als mittleres jährliches Minimum und mittleres jährliches Maximum.

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Elemente des Körpers:

Obere Hälfte, in der saisonale Temperaturschwankungen auftreten:

  • Auftaubereich (Sommerlinie): jährliche Maximumtemperatur
  • Permafrosttafel (Winterlinie): jährliche Minimumtemperatur
  • --> Einfluss von klimatischer Energie

Mittlerer Teil: Permafrost (Zehnmeter Bereich)

Unterer Teil: Niefrostbereich

  • Temperatur wieder über Null
  • Permafrostuntergrenze
  • -->Einfluss von geothermischer Energie

Nennen Sie die periglaziale Prozesse.

Prozesse:

  • Frosthub (auch bei saisonalem Frost - heave)
  • Frostsortierung (frost sorting)
  • Frostsprengung (Steinschlag - rock fall; frost shattering)
  • Geli-/ Solifluktion (Durchtränkungsfließen und Frosthub, solifluction)
  • Hangrutschung, Murgang (landslide, debris flow)
  • Kriechen (periglaziales Kriechen - creep; Blockgletscher
  • Thermokarst (thermokarst)

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