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Binnendünen in Mitteleuropa und der European Sand Belt. Die Notwendigkeit der Erhaltung der Binnendünen und ihrer Biodiversität

Hausarbeit 2018 9 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Phys. Geogr., Geomorphologie, Umweltforschung

Leseprobe

Inhalt

1 Einleitung

2 Grundlagen äolischer Formung

3 Voraussetzungen für die Entstehung von Binnendünen

4 Entstehung fossiler Binnendünen während der pleistozänen Kaltzeiten

5 Formen von Binnendünen

6 Verbreitung und Verteilung des European Sand Belts

7 Gefährdung und Biodiversität in mitteleuropäischen Binnendünen

8 Fazit

9 Literaturverzeichnis

10 Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

Die Binnendünen in Mitteleuropa sind während der letzten glazialen Periode vor mehreren tausend Jahren durch äolische Prozesse entstanden. Heutzutage sind sie von Vegetation bedeckt und bieten einen außergewöhnlichen Lebensraum für Tiere und Pflanzen. Durch die spezielle Geodiversität der Inlanddünen, die sich in Mitteleuropa fast ausschließlich auf die Bereiche der Binnendünen sowie ihr Umland beschränkt, wird die Basis für eine hohe Biodiversität geschaffen (Koster 2009, S. 107). Van der Ende behauptet, die “Dünen sind wichtige Dokumente der Landschaftsentwicklung und somit der Landschaftsgeschichte” (van der Ende 2008, S. 179). Die Binnendünen sind gefährdet und müssen für die Erhaltung von Geodiversität und somit auch der Biodiversität planmäßig erhalten werden. Mit dem Blick auf die Situtation der Binnendünen in Schleswig-Holstein sollen mögliche Erhaltungsmaßnahmen dargestellt werden.

Die folgende Hausarbeit setzt sich vor allem mit der Frage auseinander, inwiefern die Erhaltung der Geodiversität der Binnendünen und auch der Binnendünen im Allgemeinen notwendig ist, um die hohe Biodiversität, die sich in diesen befindet, zu erhalten. Zu Beginn sollen allgemeine Grundlagen der äolischen Formung und die Voraussetzungen zur Entstehung geklärt werden. Um die Entstehung der Binnendünen in Mitteleuropa nachvollziehen zu können, werden die Umstände der Entstehung der Inlanddünen während der pleistozänen Kaltzeiten dargestellt und es wird auf bestimmte Formen von Dünen eingegangen. Im weiteren Verlauf der Hausarbeit sollen die Verbreitung und Verteilung der mitteleuropäischen Binnendünen im European Sand Belt und der damit verbundene erhaltungsnotwendige Bereich sichtbar werden. Weiterhin wird die Biodiversität und Geodiversität in den Dünen sowie die Gefährdung der Binnendünen beschrieben. Zum Schluss soll die Gefährdung der Lebensräume der sich dort ansiedelnden Arten sowie der damit zusammenhängenden Flora und Fauna untersucht werden.

2. Grundlagen äolischer Formung

Die äolische Dynamik ist vergleichbar mit fließendem Wasser und beschreibt ein Grenzflächenphänomen zwischen fester Oberflächer und einer darüber hinwegstreichenden Strömung (Glaser et al. 2010, S.135). Hierbei verursacht “der Wind [...] eine turbulente Bewegung, die mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit größer wird” (Glaser et al. 2010, S.135). Aufgrund der extrem geringen Dichte des Windes ist seine

Transportkompetenz im Vergleich zu Wasser sehr gering (Glaser et al. 2010, S.135).

Zu einer Grundlage der äolischen Formung zählt die Schubspannung, welche eine Reibungskraft beschreibt, die auf eine Flächeneinheit wirkt und von einer unteren Strömungsschicht, der Erdoberfläche, auf eine obere, den Luftstrom, ausgeübt wird (Glaser et al. 2010, S.135). “Die Schubspanungsgeschwindigkeit beschreibt den Reibungswiderstand der Luft” (Glaser et al. 2010, S.135).

Die Voraussetzung für den Materialtransport durch den Wind, damit äolische Formung überhaupt stattfinden kann, ist die Überschreitung der kritischen Schubspannungsgeschwindigkeit. Durch die Überschreitung löst der Luftstrom, die obere Strömungsschicht, Partikel von der unteren Strömungsschicht, der Bodenoberfläche, ab und nimmt diese auf.

In der folgenden Abbildung (Abb. 1) sind die verschiedenen Transportarten des Windes im Vergleich dargestellt, sodass die Transportwege der verschiedenen Korngrößen sichtbar werden. Bei diesem Transport werden die Ton- und Schluffkorngrößen aufgrund ihrer geringen Korngrößen in Suspension transportiert (Glaser et al. 2010, S.136). Sie werden durch den Wind aufgenommen und können dadurch sehr weite Distanzen überwinden.

Die Sandfraktion, die durch den Luftstrom von der Bodenoberfläche abgelöst wird, wird durch Saltation oder Reptation transportiert. Die Saltation beschreibt “eine vorwiegend springende oder hüpfende Bewegung der Sandkörner” (Glaser et al. 2010, S.136), wodurch diese parabelförmige Flugbahnen annehmen. Die Flugbahn ist eine bis zu einer Höhe von ein bis zwei Metern, steile, nach oben gerichtete Kurve und trifft dann zurück auf die Oberfläche. Die Sandkörner geben ihre kinetische Energie an die getroffenen Körner weiter, wodurch diese bei entsprechender Korngröße ebenfalls zu saltieren beginnen. Die Reptation, in der Abbildung als creep bezeichnet, beschreibt “eine kriechende Vorwärtsbewegung größerer Sandkörner über die Bodenoberfläche” (Glaser et al. 2010, S.136), die sich durch die Reibung der einzelnen Sandkörner aneinander elektrostatisch aufladen und somit zu “zittern” beginnen. Durch dieses Zittern bewegen sich diese elektrostatisch aufgeladenen Sandkörner auf der Bodenoberfläche vorwärts. Sand wird im Vergleich zu Ton- oder Schuffkorngrößen über viel geringere Entfernungen transportiert (Glaser et al. 2010, S.136).

Die äolischen Prozesse werden vor allem durch “Wechselwirkungen zwischen Wind, Bodenoberfläche und Bodeneigenschaften gesteuert” (Glaser et al. 2010, S.136), sodass verschiedene Korngrößen transportiert und akkumuliert werden können.

Dünen bilden sich durch äolische Formung. Notwendig ist die Akkumulation von Sand mit Korngrößen zwischen 0,125 bis 0,25 Millimetern, sodass sich Dünen ausbilden können (Ahnert 2003, S.211).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Soil particles can move through saltation, creep, and suspension (TATARKO and PRESLEY 2009)

3. Voraussetzungen für die Entstehung von Binnendünen

Die Vorbedingung für die Entstehung von Dünen ist die äolische Akkumulation. Diese “findet immer dann statt, wenn die Transportkapazität des Windes nicht mehr ausreicht, um die entsprechenden Korngrößen fortzubewegen” (Glaser et al. 2010, S. 138).

Hierbei spielen die Saltation, Reptation und Suspension eine wesentliche Rolle. Durch die Akkumulation des Windes an der Bodenoberfläche, also der Anlagerung der verschiedenen Korngrößen, kommt es zur Bildung charakteristischer Formen wie beispielsweise Dünen (Glaser et al. 2010, S. 138).

Die Voraussetzungen für die Entstehung von Binnendünen sind vielfältig. Sie können nur in Gebieten mit einer fehlenden oder schütteren Vegetationsdecke entstehen, damit verschiedene Korngröße durch den Wind aufgenommen und transportiert werden können (Ahnert 2003, S. 212). Eine vegetationsarme Umgebung fördert somit eine Deflation, wobei eine dichte Vegetationsdecke die Abtragung der Korngrößen durch den Wind verhindert (Kugler und Schaub 1997, S. 207).

Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Milieus in denen die Voraussetzungen für die Entstehung von Binnendünen optimal sind. In ariden Räumen ist die Oberfläche durch die geringen Niederschläge dem Wind ausgesetzt, wodurch dieser problemlos Sandfraktionen transportieren und akkumulieren kann. An Meeresküsten, an denen sich vorwiegend Küstendünen und weniger Binnendünen befinden, ist der Strand der Wellenwirkung ausgesetzt und somit fast vegetationsfrei. In Gebieten periglazialen Klimas kann aufgrund der niedrigen Sommertemperaturen keine geschlossene Vegetationsdecke ausgebildet werden (Ahnert 2003, S. 212).

4. Entstehung fossiler Binnendünen während der pleistozänen Kaltzeiten

Bei den fossilen Binnendünen, die während der Weichseleiszeit entstanden sind, handelt es sich um Binnendünen in Mitteleuropa. Die Binnendünen in Mitteleuropa sind mittlerweile von Vegetation überdeckt und daher fossil. Entstanden sind sie unter periglazialen Klimaverhältnissen. Aufgrund des Vorhandenseins vorsortierter sandiger Sedimente, wie Sand und Schluff, mit geringen Korngrößen, war es möglich, dass der Wind diese Sedimente kilometerweit transportieren konnte (Ahnert 2003, S. 213).

Binnendünen können auch infolge anthropogener Einwirkungen entstehen (McKnight und Hess 2009, S.37), diese werden an dieser Stelle jedoch nicht berücksichtigt, da die natürliche Entstehung Binnendünen in Mitteleuropa während der Weichseleiszeit im Vordergrund stehen soll.

In Schleswig-Holstein sind Binnendünen und Flugsandfelder in der Nacheiszeit auf Sanderflächen, Altmoränen sowie an den Rändern der Täler, beziehungsweise der Urstromtäler, bei fehlender Vegetation herausgebildet worden (van der Ende 2008, S. 177). Typisch hierbei sind begleitende Flächen mit flachen Flugsanddecken in unterschiedlicher Mächtigkeit (Ahnert 2003, S. 212 ).

Die Binnendünen im nördlichen Zentraleuropa sind vor allem durch die Weichseleiszeit und den damit einhergehenden periglazialen Umweltbedingungen geformt. Die Voraussetzungen waren durch wenig bis keine Vegetation, starke Winde und das reichliche Vorkommen von Sedimenten sehr gut geschaffen (Küster 2010, S. 47).

Die Vegetation im frühen Holozän musste sich erst wieder aufbauen, wodurch diese lückenhaft war und die Tundra vorherrschte. Sand und Schluff, welche unterschiedliche Korngrößen besitzen, wurden von den Luftströmen erfasst und transportiert. Die Luftströme sind aus Kaltwinden unterhalb des Gletschers hervorgegangen, wodurch diese eine sehr hohe Transportkompetenz besaßen (Küster 2010, S. 47).

Dadurch, dass Schluff eine kleinere Korngröße besitzt als die Sandfraktion, konnte dieser weiter transportiert werden, als der Sand, sodass es zu einem “selektiven Transport” kam. Der Schluff wurde später als die Sandfraktion akkumuliert und in Form von Löß abgelagert. Somit sind Binnendünen und Flugsandfelder entstanden (Ahnert 2003, S. 212).

5. Formen von Binnendünen

Die Dünenformen sind abhängig von verschiedenen Faktoren. Zum Einen spielen die Windrichtungen, zum Anderen aber auch das Klima bei der Formung und der damit zusammenhängenden Form eine wichtige Rolle. Weiterhin ist die Art des Materials, ob Ton und Schluff mit geringen Korngrößen oder Sand mit größeren Korngrößen, sowie die Materialzulieferung entscheidend. Zusammenhängend damit spielt die Untergrundbeschaffenheit eine Rolle, das heißt, ob der Untergrund rauh oder glatt sowie trocken oder feucht ist. Des Weiteren sind die Vegetation der näheren und weiteren Umgebung und der Georelieftyp der Landschaft ausschlaggebend (Zepp 2008, S. 311).

Die Dünen im Binnenland sind Zeugnisse einer schütteren Vegetationsbedeckung während des Glazials (McKnight und Hess 2009, S. 37). Somit konnte das Material aufgrund der wenig vorhandenen Vegetation vom Wind aufgenommen und transportiert werden. Die Binnendünen in Mitteleuropa sind meist unregelmäßige Dünen oder äolisch akkumulierte Flächen, beispielsweise Flugsandfelder. Da die Windrichtung für die Form der Dünen einen wichtige Rolle spielt, können auch Parabel- oder Längsdünen vorkommen (Lungershausen 2016, S. VIII).

Abbildung 2 sind die Formen der Parabel- und der Längsdünen im Vergleich dargestellt. Parabeldünen sind mit der Öffnung gegen den Wind gerichtet und die meist langgezogenen Sichelenden hinken dem Dünenmittelstück nach. Das Dünenmittelstück wandert trotz seiner enormen Höhe und Größe schneller als die Sichelenden der Parabeldüne.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 2: Dünen (aus Ahnert 1996, 159; verändert nach Cooke/Warren 1973, 288-298) und Schema der Dünenverlagerung (ZEPP 2017, S. 178)

Bei den Längsdünen wird der Parabelbogen durchtrennt, sodass sich langestreckte Dünen entwickeln. Die flächenhaften äolischen Akkumulationen, wie zum Beispiel die Flugsandfelder oder Lößdecken, sind weit verbreitet und kommen im Umland der Binnendünen vor (Zepp 2008, S. 311-313).

6. Verbreitung und Verteilung des European Sand Belts

Der European Sand Belt befindet sich in den nordwestlichen und zentralen Europäischen Tiefländern und reicht von Großbritannien bis zur polnisch-russischen Grenzen und darüber hinaus. Die nördliche Grenze stimmt überein mit der minimalen Eisgrenze der letzten glazialen Periode, der Weichseleiszeit. Die südliche Grenze des European Sand Belts stimmt überein mit den Eisgrenzen des Pleistozäns. Die westlichsten Vorkommen von Binnendünen und Flugsandfeldern befinden sich in Großbritannien in den Regionen Breckland, Lincolnshire, Yorckshire und Lancashire. Weiterhin erstrecken sich zwei getrennte Arme in die Ostseeregion und nach Weißrussland bis in die nördlichste Ukraine. Die östlichsten Vorkommen befinden sich in den Petschoratiefländern an den nordwestlichsten Grenzen des Uralgebirges (Koster 2009, S. 95). In Schleswig-Holstein kommen Binnendünen hauptsächlich an der schleswig-holsteinischen Geest vor (van der Ende 2008, S. 179).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 3: Dunes of the Torun Basin against palaeogeographical conditions of the Late Glacial and Holocene (ANDRZEJEWSKI AND WECKWERTH, 2010, NACH ZEEBERG, 1998)

Die Abbildung 2 stellt die Verbreitung des European Sand Belts dar. Die gelbe Fläche kennzeichnet den Sandgürtel. Nummer zwei der Legende kennzeichnet die maximale Eisgrenze der Saaleeiszeit und Nummer drei die maximale Eisgrenze der Weichseleiszeit. Die gestrichelte Linie (Nummer 4) stellt die Eisgrenze in der jüngeren Tundrenzeit und die gepunktete Linie (Nummer 5) die Stagnationsphasen dar. Die blauen Linien geben die Hauptflüsse an.

Bei Betrachtung der Karte fällt auf, dass die Mehrheit der Ablagerungen im European Sand Belt südlich der maximalen Eisgrenze der Weichseleiszeit und nördlich der maximalen Eisgrenze der Saaleeiszeit liegen.

[...]

Details

Seiten
9
Jahr
2018
ISBN (eBook)
9783346282507
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v944695
Institution / Hochschule
Christian-Albrechts-Universität Kiel
Note
1,3
Schlagworte
European Sandbelt Binnendünen Mitteleuropa Biodiversität Erhaltung Entstehung Formen Verbreitung Gefährdung äolische Formung Voraussetzungen für die Entstehung von Dünen

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