@phdthesis{Altmann2023, author = {Altmann, Moritz}, title = {Langzeit-Quantifizierung von Erosionsprozessen auf proglazialen Fl{\"a}chen hochalpiner Geosysteme seit dem Ende der Kleinen Eiszeit im Kontext des Klimawandels}, doi = {10.17904/ku.opus-864}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:824-opus4-8707}, school = {Katholische Universit{\"a}t Eichst{\"a}tt-Ingolstadt}, pages = {XVIII, 211 Seiten : Illustrationen, Karten, Diagramme}, year = {2023}, abstract = {Das Abschmelzen der Gletscher in den europ{\"a}ischen Alpen seit dem Ende der Kleinen Eiszeit (LIA) um die Mitte des 19. Jahrhunderts, das durch den Klimawandel noch verst{\"a}rkt wurde, hat seitdem zur Entstehung großfl{\"a}chiger proglazialer Bereiche gef{\"u}hrt. Diese unterliegen zum Teil einer lang anhaltenden und intensiven Morphodynamik. Trotz vieler Forschungsanstrengungen bestehen nach wie vor einige Wissensl{\"u}cken {\"u}ber die sich ver{\"a}ndernde Morphodynamik. F{\"u}r quantitative Langzeitanalysen dieser wurden in einigen Studien historische Luftbilder verwendet. Da diese aber erst ab Mitte des 20. Jahrhunderts zur Verf{\"u}gung stehen, ergibt sich bis zum Ende des LIA eine zeitliche L{\"u}cke von ca. 100 Jahren, f{\"u}r die die Reaktion der Fl{\"a}chen auf die Eisfreisetzung kaum bekannt ist. Um entsprechende Aussagen treffen zu k{\"o}nnen, sind daher weitere Daten und Untersuchungen erforderlich. Inwieweit sich das Erosionsmuster der geomorphologisch aktiven Fl{\"a}chen {\"u}ber die letzten Jahrzehnte hinweg ver{\"a}ndert hat, ist ebenfalls nicht bekannt. Auch der Einfluss sich {\"a}ndernder externer Faktoren, wie Temperatur und Niederschlag auf geomorphologische Hangprozesse und der Einfluss der sich klimawandelbedingt {\"a}ndernden Naturraumausstattung proglazialer Fl{\"a}chen auf Erosions- und Akkumulationsfl{\"a}chen, sind unzureichend untersucht. Um den Fortschritt der paraglazialen Hanganpassung beurteilen zu k{\"o}nnen, fehlen zudem jahrzehntelange Vergleichswerte der Erosionsraten der LIA-Lateralmor{\"a}nen mit denen außerhalb dieser Fl{\"a}chen, z.B. auf w{\"u}rmzeitlichen proglazialen Fl{\"a}chen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die genannten Forschungsl{\"u}cken zu adressieren und entsprechende Ergebnisse mit bestehenden Studien zu diskutieren. Um einen ausreichend langen Untersuchungszeitraum zu gew{\"a}hrleisten, wurden verschiedene topographische Datengrundlagen aus unterschiedlichen Zeitr{\"a}umen, basierend auf unterschiedlichen Fernerkundungsdaten, verwendet und miteinander kombiniert. Dazu geh{\"o}ren historische und aktuelle Luftbilder ab Mitte des 20. Jahrhunderts sowie aktuelle Light Detection and Ranging-Daten ab Mitte der 2000er Jahre, die entsprechend zu Orthofotos f{\"u}r fl{\"a}chenhafte Analysen bzw. zu digitalen Gel{\"a}ndemodellen f{\"u}r volumetrische Analysen aufbereitet wurden. Um den Analysezeitraum in die zweite H{\"a}lfte des 19. und die erste H{\"a}lfte des 20. Jahrhunderts auszudehnen, wurden einerseits historische terrestrische Schr{\"a}gaufnahmen mittels digitalem Monoplotting ausgewertet und andererseits historische topographische Karten zu digitalen Gel{\"a}ndemodellen prozessiert. Neben den topographischen Datens{\"a}tzen wurden zudem naturr{\"a}umliche Informationen wie meteorologische, hydrologische und vegetationskundliche Daten analysiert. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass die beiden hier vorgestellten Ans{\"a}tze geeignet sind, den Zeitraum f{\"u}r quantitative Analysen der Morphodynamik auf LIA-Lateralmor{\"a}nen und damit die Untersuchung paraglazialer Hanganpassungsprozesse zeitlich bis in die zweite H{\"a}lfte des 19. und die erste H{\"a}lfte des 20. Jahrhunderts zu erweitern. Die fl{\"a}chenhafte Analyse der Ver{\"a}nderung geomorphologisch aktiver Fl{\"a}chen auf Basis georeferenzierter Orthofotos zeigt eine nahezu kontinuierliche Fl{\"a}chenzunahme der (initialen) Runsensysteme eines LIA-Lateralmor{\"a}nenabschnittes im Zeitraum zwischen 1890 und 2020. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts zeigen die volumetrischen Analysen, die am gleichen Hang durchgef{\"u}hrt wurden, allerdings eine Abnahme der geomorphologischen Aktivit{\"a}t. Ein Differenzgel{\"a}ndemodell, das aus karten- und luftbildbasierten digitalen Gel{\"a}ndemodellen berechnet wurde, erm{\"o}glichte es zudem, eine Rutschung mit entsprechend h{\"o}herer Magnitude zu erkennen, welche sich zwischen 1922 und 1953 ereignete. Die volumetrischen Analysen, die einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten (ab der Mitte des 20. Jahrhunderts) abdecken, zeigen im Allgemeinen eine Abnahme der geomorphologischen Aktivit{\"a}t der LIA-Lateralmor{\"a}nen. In einigen F{\"a}llen kann auch ein zunehmender Trend oder ein Verbleiben der Morphodynamik auf {\"a}hnlichem Niveau nachgewiesen werden. Dies kann als Verz{\"o}gerung des paraglazialen Anpassungsprozesses interpretiert werden, bzw. zeigt, dass die Systeme einer solchen Anpassung auch entgegenlaufen k{\"o}nnen. Bei der Analyse der Entwicklung der Erosionsmuster auf den H{\"a}ngen konnten vor allem zwei Gruppen von geomorphologisch aktiven Fl{\"a}chen mit unterschiedlichen Reaktionen identifiziert werden. Auf der einen Seite zeigt eine Gruppe nicht nur einen abnehmenden Sedimentaustrag, sondern auch eine anf{\"a}nglich deutlich h{\"o}here Variabilit{\"a}t des Erosionsmusters innerhalb der Fl{\"a}che, die im Laufe der Jahrzehnte konstanter wird. Eine weitere Gruppe zeigt ebenfalls eine Abnahme des Sedimentaustrags {\"u}ber die Jahrzehnte, jedoch bleibt das Erosionsmuster innerhalb der Fl{\"a}che {\"u}ber die Zeitr{\"a}ume hinweg konstant, so dass beide Gruppen in den letzten Jahrzehnten ein {\"a}hnliches Verhalten zeigen. Die entsprechenden Ergebnisse f{\"u}hrten schließlich zur Entwicklung des „Sedimentaktivit{\"a}tskonzepts", welches den paraglazialen Hanganpassungsprozess der letzten Jahrzehnte zusammenfasst. Erosionsfl{\"a}chen mit einer h{\"o}heren mittleren und maximalen Hangneigung sowie einer gr{\"o}ßeren Hangl{\"a}nge weisen generell h{\"o}here geomorphologische Aktivit{\"a}ten auf als solche mit entsprechend geringeren Werten. Diese Charakteristik scheint jedoch einen gr{\"o}ßeren Einfluss auf die geomorphologische Aktivit{\"a}t zu haben als die Zeit der Eisfreiwerdung. Analysen sich ver{\"a}ndernder externer Faktoren, wie der Temperatur- und Niederschlagswerte, konnten sowohl f{\"o}rdernde als auch hemmende Auswirkungen auf geomorphologische Hangprozesse identifizieren, sodass abschließend nicht beurteilt werden kann, inwieweit sich diese tats{\"a}chlich auf die Erosionsprozesse der letzten Jahrzehnte der LIA-Lateralmor{\"a}nen ausgewirkt haben. Es ist davon auszugehen, dass der andauernde paraglaziale Anpassungsprozess, der in der Regel mit einer Abnahme der Morphodynamik proglazialer Fl{\"a}chen verbunden ist, hier einen deutlich gr{\"o}ßeren Einfluss hat, als die sich {\"a}ndernden meteorologischen Einfl{\"u}sse. Die Langzeit-Vegetationsanalysen zwischen 1890 und 2020 haben gezeigt, dass sich die Vegetation innerhalb eines LIA-Lateralmor{\"a}nenabschnitts vor allem in den Bereichen entwickelt, die geomorphologisch nicht aktiv sind. In den geomorphologisch aktiven Fl{\"a}chen schwankt die Vegetationsausbreitung deutlich st{\"a}rker, da diese durch Erosions- und Ablagerungsprozesse regelm{\"a}ßig zur{\"u}ckgedr{\"a}ngt wird. Mit zunehmendem Abfluss konnte in j{\"u}ngerer Zeit beobachtet werden, dass Akkumulationsfl{\"a}chen seitlich erodiert werden k{\"o}nnen. Ebenso kann gezeigt werden, dass die geomorphologische Aktivit{\"a}t innerhalb des Vorfluters eine Verflachung im unteren Bereich der H{\"a}nge unterbindet und letztlich eine Verlandung der Erosionsbasis verhindert, was wiederum f{\"u}r die angrenzenden H{\"a}nge erosionsf{\"o}rdernd sein kann. Der Vergleich mit den langj{\"a}hrigen Erosionsraten außerhalb der proglazialen Fl{\"a}chen zeigt, dass die Erosionsraten auf den LIA-Lateralmor{\"a}nen um einige Magnituden h{\"o}her liegen. Daraus kann geschlossen werden, dass sich diese noch deutlich in der Phase der paraglazialen Anpassung befinden.}, subject = {Ostalpen}, language = {mul} }