Zur raum-zeitlichen Variabilität von Massenbewegungen und pedologische Kartierungen in alpinen Einzugsgebieten - Dendrogeomorphologische Fallstudien und Erläuterungen zu den Bodenkarten Lahnenwiesgraben und Reintal (Bayerische Alpen) - University of Regensburg Publication Server

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-opus-6107
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.10407

Koch, Florian

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Date of publication of this fulltext: 13 Jan 2006 07:42

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	12 January 2006
Referee:	Prof. Dr. Horst Strunk
Date of exam:	22 June 2005
Institutions:	Philosophy, Art History, History, and Humanities > Institut für Geographie > Lehrstuhl für physische Geographie
Keywords:	Bayerische Alpen , Dendrochronologie , Dendrogeomorphologie , Boden , Bodenkunde , Bodenkartierung , Massenbewegung <Geomorphologie> , Rutschung , Kriechbewegung , Lawine , Muren , fluviale Verschüttung , Niederschlagsschwellenwerte , Gefahrenkarte , Lahnenwiesgraben , Skeleton Plot , massmovements , dendrochronology , debris flow , slides
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 550 Earth sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10407

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Abstract (German)

Abstract (German)

Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts `Sedimentkaskaden in alpinen Geosystemen` (SEDAG) wurden die alpinen Einzugsgebiete Lahnenwiesgraben und Reintal nahe Garmisch-Partenkirchen als Forschungsobjekte ausgewählt. Innerhalb des Teilprojekts unter der Leitung von Prof. Dr. Strunk (Universität Regensburg) wurden in den Jahren 2000-2003 flächendeckend bodenkundliche Kartierungen sowie auf insgesamt 13 Standorten dendrogeomorphologische Untersuchungen von Massenbewegungen durchgeführt. Durch die Verknüpfung dieser zwei Forschungsschwerpunkte war es möglich, auf der Basis von Einzelstandorten eine Gefahrenkarte für Rutsch- und Kriechbewegungen für den gesamten Lahnenwiesgraben zu erstellen.
Dendrogeomorphologische Methoden zur Rekonstruktion der Reliefdynamik wurden für fünf geomorphologische Prozesstypen eingesetzt. Neben den Schwerpunkten Kriech- und Rutschbewegungen im Lahnenwiesgraben sowie Muren im Reintal konnten zudem wesentliche Erkenntnisse zum Einsatz der Methoden an den Prozessen Lawinen und fluviale Verschüttung erzielt werden. Die Auswertung von Holzproben wie Bohrkernen und Scheiben rezent aufwachsender Fichten (Picea abies) ermöglichte den Einblick in die Hangdynamik der vergangenen 100-150 Jahre. Die dendrogeomorphologische Analyse erfolgte mittels Skeleton Plots, welche auf Basis synchronisierter Jahrringkurven gebildet wurden. Abgesehen von unzähligen datierten Ereignisjahren an den verschiedenen Standorten konnten Ereignisintervalle von ca. sechs Jahren sowie charakteristische Phasen starker und schwacher Hangdynamik im Lahnenwiesgraben rekonstruiert werden (ohne Lawinenprozess). Für die durchschnittliche Murfrequenz im Reintal konnte im Mittel aller untersuchten Standorte ein Intervall von 14,8 Jahren ermittelt werden. Tatsächlich ist die Murfrequenz deutlich höher. Der Grund für das niedrige Ereignisintervall von ca. 15 Jahren liegt in erster Linie am begrenzten Einsatz der Methoden, welcher ein Vorhandensein von Untersuchungsbäumen im Prozessgebiet voraussetzt.
Der Abgleich dendrogeomorphologisch datierter Ereignisjahre mit Niederschlagstageswerten der Stationen Garmisch und Zugspitze (1950-1995) ermöglichte die Ausweisung von Niederschlagsschwellenwerten. Die Problematik der Schwellenwertbildung wurde diskutiert und macht deutlich, dass es sich nur um Näherungswerte an den Realzustand handeln kann. Es konnte ein Tagesminimum von 38 mm Regenniederschlag (Starkregen) für Muren ausgewiesen werden. Bei Rutschungen und Kriechbewegungen konnten 86,4 mm in drei Tagen, 116,8 mm/Woche oder 210,8 mm in drei Wochen rekonstruiert werden.
Als Ergebnis der aufwendigen pedologischen Kartierungen der beiden jeweils ca. 17 km2 großen hydrologischen Einzugsgebiete werden zwei Bodenkarten mit Erläuterungen präsentiert. Dem vom Ausgangsgestein abhängigen vergleichsweise monotonen Bild im Reintal mit Rohböden und Rendzinen steht eine deutlich abwechslungsreichere Verteilung der Böden im Lahnenwiesgraben gegenüber. Insbesondere die tonreichen Gley- und Braunerdevarietäten, hervorgegangen aus der Verwitterung von Kössener Schichten und Plattenkalk, sind mitverantwortlich für die verbreiteten Kriech- und Rutschbewegungen im Lahnenwiesgraben.

Translation of the abstract (English)

Within a project named SEDAG (Sediment Cascades in Alpine Geosystems) sponsored by the German Society for the Advancement of Scientific Research the alpine catchments Lahnenwiesgraben and Reintal near the city of Garmisch Partenkirchen (southern Germany) were chosen to investigate geomorphological processes and soils. The two main objectives of this study are:

(1) dendrogeomorphological research of different process-types (debris flow, slides, creep, fluvial erosion and avalanches) to reconstruct process frequencies and slope dynamics;
(2) pedological research and pedological mapping of both study areas (about 34 km2).

Both objectives were connected in a Geographical Information System (GIS). A map of areas of the Lahnenwiesgraben, endangered by creep and slide processes, can be presented as an important result. This is discussed with regard to precipitation data and its critical valuation of reconstructed thresholds in alpine areas. The results represent an approach to actual precipitation thresholds: 38 mm one day minimum of rain for debris flows; creep or slides could be released by 86,4 mm/three days, 116,8 mm/week or 210,8 mm/three weeks.

Dendrochronological analysis was mainly concentrated on widespread creep and slides in the Lahnenwiesgraben and on debris flows in the limestones of the Reintal. The analysis of cores and slides of recent growing spruces (Picea abies) gives an insight into the slope dynamics of the past 100-150 years. Crossdated tree ring growth curves were transformed into skeleton plots, which are the basis of dendrogeomorphological analysis.
It was possible to reconstruct event year intervals of about six years at different sites in the Lahnenwiesgraben. Further phases of strong and weak slope dynamics were reconstructed.
The averaged debris flow frequency at all investigated sites of Reintal amounts to 14,8 years, which is obviously lower than the actual state. This difference is based on the limited use of dendrochronological methods. Especially in the upper Reintal there are no trees on active debris flow cones.

The results of the expended pedological mapping of the two alpine catchments with an extension of about 34 km2 are two maps and additional explanations. A steep relief and the homogeneous geology of the limestones are responsible for the widespread leptosols and rendzic leptosols in the Reintal.
There is much more diversity in geology and even in soils at Lahnenwiesgraben. Especially the clayey gleysols and cambisols as a result of weathered Triassic sediments and postglacial deposits are responsible for creep and slide movements.

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