Reliefsphäre

Reliefsphäre
Oberkante der Biosphäre?
Energieflussgeschehen
Hauptumsatz
ökosystemar entscheidend
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Reliefsphäre:
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„Hier überlagern sich Lithosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Atmosphäre
zu einem komplexen Wirkungsgefüge“. (Zepp 2002, S. 15)
Beispiel: Fluss
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Fließt in geoökologischem System
Zahlreiche Variablen im Labor nur einzeln zu
untersuchen (beliebige Variation)
Experiment der Geomorphologie ist Natur selbst
Beobachtung, unterstützt durch moderne
Mess- und Labortechniken, ist spezifisches
Betätigungsfeld des Geomorphologen
Ansätze nach H. Leser
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1.
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Geomorphographisch-geomorphometrischer Ansatz:
Reliefelemente – Formen – Formengemeinschaften
Anwendung bei Arbeiten im großen Maßstab, exakte Reliefbeschreibung
Erarbeitung von Relief- und Formtypen
Geomorphogenetisch-geomorphochronologischer Ansatz:
Reliefformenentwicklung in früheren Epochen (Tertiär, Quartär)
Erschließung aus reliktischen Formen und („korrelaten“) Sedimenten
„Aktualistisches Prinzip“ (Beispiel Lösstundra?)
Zuordung zu Reliefgenerationen
Meist größere Formen und Räume; Datierung
Systemanalytisch-geomorpologischer (geomorphologisch-geoökologischer) Ansatz:
Georelief als System verschiedener Landschaftshaushaltsfaktoren (inkl. Klima,
Wasser, Boden, Vegetation, Tiere, Mensch, Gestein)
Weiterentwicklung der Formen durch Stoffumsätze (fest, gelöst).
Vereinfacht nach M. Summerfield
Statisches Gleichgewicht
Steady State Gleichgewicht
(Gilbert)
Dynamisches Gleichgewicht
Zerfalls-Gleichgewicht
Fig. 1.9, Summerfield 1991/2002
Steigung: Prozessrate
dn/dt
Steady State von Verwitterung und Abtragung
Summerfield (1992)
Relief als Grenzfläche
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Die Erdoberfläche ist die zwei-dimensionale Grenzfläche zwischen der
Erdkruste und der Atmosphäre bzw. der Hydrosphäre. Sie bildet die Oberfläche von Reliefformen, die aus oberflächennahen Fest- oder
Lockergesteinen aufgebaut sind.
Reliefformen bilden damit die drei-dimensionalen Körper der Reliefsphäre. Die Grenzfläche besteht aus Reliefeinheiten mit unterschiedlicher Geometrie und Topologie, die in unterschiedlichsten Anordnungen und
Mustern auftreten und die in gegenseitigen Wechselwirkungen stehen.
Sie treten in verschiedenen Größenordnungen auf, die von mikro-skaligen
Rinnen oder Rillen über meso-skalige Hochgebirge bis zu mega-skaligen
kontinentalen Schilden reichen.
Weiterhin verbirgt sich hinter den Reliefeinheiten ein Formenmuster, das
durch verschiedenste geomorphologische Prozesse in der erdgeschichtlichen
Vergangenheit gebildet wurde und gegenwärtig weiter gebildet wird,
was wir als Polygenetik und Mehrphasigkeit bezeichnen.
Mit dieser Charakterisierung der Reliefsphäre sind die zentralen Forschungsgegenstände der Geomorphologie umrissen. Form, Prozess und Material
bilden die Komponenten eines komplexen Systems, das eine evolutionäre
Entwicklung durchlaufen hat und in dem aktuelle Prozesse durch Materieverlagerungen geometrische Veränderungen der Formen erwirken.
(Dikau 2008, Unterstr. von mir)
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Reliefgenerationen sind mit dem Raum durch die Größe der Form und
ihre Einbindung in das Gesamtrelief verknüpft. Diese räumliche Verschachtelung ist durch CHORLEY ET AL. (1984) als Palimpsest beschrieben worden, was bedeutet, dass ältere Formungsprozesse bereits abgeschlossen,
aber als Vorzeitform noch im heutigen Georelief mehr oder weniger stark
vorhanden sind. Sie bilden eine Reliefformenhierarchie.
Sobald in einer geomorphologischen Untersuchung eine Analyse angestrebt
wird, muss die zeitliche Entwicklung der beteiligten externen und internen Systemkomponenten ebenso quantifiziert werden wie die räumliche
Ausdehnung und Struktur des geomorphologischen Systems selbst (z.B.
Terrassenkörper, Gletschermächtigkeit). Erst die Kenntnis derartiger Systemeigenschaften versetzt uns in die Lage, die Ursachen der Mehrphasigkeit zu erkennen. …
(Dikau 2008)
Reliefgenerationen
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Dazu sind zu rechnen:
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• Externe Bildungsfaktoren von Reliefformen (z.B. Klimaveränderung, tektonische
Aktivität, menschlicher Einfluss).
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• Die Rate der Formveränderung (z.B. des Volumens des erodierten oder
akkumulierten Sediments pro Zeiteinheit).
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• Die Reaktionszeit oder Sensitivität des Systems auf die Veränderung einer
externen Randbedingung.
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• Der systeminternen Bildungsfaktoren von Reliefformen (z.B. der
bodenmechanische Schwellenwert oder die Sedimentfüllung),
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• der Zeit, in der das System wieder ein dynamisches Gleichgewicht erreicht (falls
es sich jemals in einem dynamischen Gleichgewicht befand)
Was macht die Geomorphologie in Bayreuth?
Geomorphologisches Hauptsystem
Das „Georelief“ ist fortwährenden
Formveränderungen unterworfen,
die die ideale Geoidfläche anstreben, also letztlich die Einebnung
der bestehenden Reliefformen.
Ahnert, F. (1996)
Energieumsatz-Fläche
Vorläufiges Resüme: Systemeigenschaften,
Formerhaltung
Aus: R. Dikau in: Deutscher AK Geomorphologie (Hrsg.), 2008
Aus: K.-H. Schmidt in: Deutscher AK Geomorphologie (Hrsg.), 2008