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Einführung in die Geographie Klimageographie Gliederung der Vorlesung Klimaelemente 1. Physische Geographie 2. Geologie 3. Klima, Vegetation und Wasser 4. Pedologie / Bodengeographie 5. Geomorphologie 6. Quartärforschung und Geoarchäologie Literatur Bodengeographie Klimaelemente • Eitel, B. 2001. Bodengeographie. Westermann. • Hintermaier-Erhard, G. & Zech, W. 1997. Wörterbuch der Bodenkunde. Enke. • Scheffer, S. & Schachtschabel, P. 1998. Lehrbuch der Bodenkunde. Enke. • Schroeder, D. 1992. Bodenkunde in Stichworten. Gebrüder Bornträger. • Umweltbundesamt 2001. Zu den Böden Deutschlands. • Zech, W. & Hintermaier-Erhard, G. 2002. Böden der Welt. Spektrum. Bodengeographie Klimaelemente Shamokin Coal Quarry, Appalachian, USA Bodengeographie Klimaelemente Bodentypen Definition Boden Von der Erdoberfläche bis zum Gestein reichender Ausschnitt der Erdkruste, der sich unter dem Einfluß von Atmosphäre und Organismen in stetiger Umwandlung befindet. Bodenbestandteile Bodenbestandteile • • • • mineralische Stoffe organische Stoffe Luft Wasser Bodentype - Bodenart Bodentyp Charakteristische Abfolge und Ausprägung der Bodenhorizonte Bodenart Korngrößenzusammensetzung (Ton – Schluff – Sand) Bodentypen Bodenart - Korngrößenzusammensetzung Ton - < 2 µm Schluff 2 - 63 µm Sand 63 - 2000 µm + Faktoren der Bodenbildung Faktoren B = f ( K, G, R, W, T, V, Wi, Z ) • • • • Klima Gestein Relief Wasser • • • • Tiere Vegetation Wirtschaftsweise Zeit Verwitterung Shamokin Coal Quarry, Appalachian, USA Verwitterung Schröder 1992 Verwitterung Verwitterung Definition Verwitterung: Die unter atmosphärischem Einfluss stattfindende chemische und / oder physikalische Veränderung von Gesteinen und Mineralen. Randy Schaetzl 2002 Physikalische Verwitterung Chemische Verwitterung Biologische Verwitterung Physikalische Verwitterung Æ mechanische Zerkleinerung ohne chemische Veränderung des Gesteinsverbandes Æ Volumen- und Oberflächenvergrößerung • Exfoliation • Insolationsverwitterung • Frostsprengung • Salzsprengung • Wurzeldruck Exfoliation Rock State National Area, Texas (Reed) Insolationsverwitterung Jordanien, Fuchs 2006 Frostsprengung Press & Siever (2001) Flüssig Æ Eis: Volumenzunahme um 9 % Salzsprengung Christopher Hauser 2002 Wurzeldruck Dawn Nicholson 2002 Oberflächenzunahme Chemische Verwitterung Æ chemische Veränderung des Gesteinsverbandes • Hydration • Lösung • Oxidation / Reduktion • Hydrolyse • Biologische Verwitterung Hydratation Æ Anlagerung von Wassermolekülen im Kristallgitter oder an Kristalloberflächen von Mineralen. Keine Änderung der chemischen Zusammensetzung! Hämatit + Wasser → Fe2O3 H2 0 Anhydrit + → + Wasser → CaSO4 + 2H2O → Goethit . Wasser Fe2O3 Gips CaSO4 . . . H2O Wasser 2H2O Æ ca. 60 %ige Volumenzunahme Æ Sprengwirkung Oxidation Eisenpyroxen + Sauerstoff → Hämatit + gelöste Kieselsäure 4FeSiO3 + O2 → H2O 2Fe2O3 + 4SiO2 Hydrolyse K-Feldspat + Wasser + Kohlensäure → Kaolinit + gelöstes Hydrogencarbonat + gelöstes Kalium + gelöste Kieselsäure 2KAlSi3O8 + H2O + 2H2CO3 → Al2Si2O5(OH)4 + 2HCO3- + 2K+ + 4SiO2 Press & Siever (2001) Oxidation Press & Siever (2001) Saurer Regen Bauer et al. (2002) Wollsackverwitterung Fichtelgebirge Fichtelgebirge Beispiel chemisch-physikalischer Verwitterung Klimaelemente Tirschenreuth SW-FInnland Verwitterungsintensität Bahlburg & Breitkreuz (1998) Bodenbildende Prozesse Klimaelemente Bodenbildende Prozesse Klimaelemente Transformationsprozesse: • Humifizierung • Verwitterung (Verbraunung, Verlehmung) Translokationsprozesse: • Lessivierung (Tonverlagerung) • Podsolierung (Verlagerung von org. Substanz & Sesquioxiden [Fe, Al, Mn]) • evtl. Kalk- und Salzanreicherung (auch aszendent) Hydromorphe Prozesse: • Pseudovergleyung (Staunässe) • Vergleyung (Grundnässe) Braunerde - Cambisol Klimaelemente Parabraunerde - Luvisol Klimaelemente Bodensequenzen - Zeit Klimaelemente Schröder 1992 Bodensequenzen - Feuchtigkeit Klimaelemente Schröder 1992 Toposequenzen - Relief Klimaelemente Schröder 1992 Toposequenzen Klimaelemente Topo- Substratsequenzen Klimaelemente Bodentypen Klimaelemente Bodentypen Bodentypen Klimaelemente Bodentypen Bodenzonen der Erde Klimaelemente Böden in Deutschland Klimaelemente Bodenerosion Yellow River, Lanzhou, China Bodenerosion Splash-Effekt Uni-Freiburg, Geograph. Institut Bodenerosion durch Wasser Uni-Freiburg, Geograph. Institut Bodenerosion durch Wasser Uni-Freiburg, Geograph. Institut Bodenerosion durch Wasser Uni-Freiburg, Geograph. Institut Bodenerosion durch Wind Uni-Bonn, Geograph. Institut Bodenerosionsatlas Baden-Württemberg Gündra et al. 1995 Bodenschutz
