Post-LGM-zeitliche Pedogenese und Geomorphodynamik in den spanischen Zentralpyrenäen

  • Obwohl die pleistozänen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung und die terrestrischen Archive für jüngere Glaziale besser erhalten sind als für ältere Glaziale, wird das jüngste Glazial bezüglich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. Für die spanischen Zentralpyrenäen wird derzeit, wie auch für andere Vergletscherungsge- biete während des Spätpleistozäns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) frühere und damit asynchrone Vereisung angenommen. Bemerkenswerterweise sind die Gletschervorstöße in den östlichen Pyrenäen ebenso wie die Vergletscherung der Alpen, der Britische Eisschild und der Skandinavische Eisschild synchron zum gLGM. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyre- näen eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich geprägten Vergletscherungsgebieten differen- zierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der spätquartären Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zweiObwohl die pleistozänen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung und die terrestrischen Archive für jüngere Glaziale besser erhalten sind als für ältere Glaziale, wird das jüngste Glazial bezüglich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. Für die spanischen Zentralpyrenäen wird derzeit, wie auch für andere Vergletscherungsge- biete während des Spätpleistozäns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) frühere und damit asynchrone Vereisung angenommen. Bemerkenswerterweise sind die Gletschervorstöße in den östlichen Pyrenäen ebenso wie die Vergletscherung der Alpen, der Britische Eisschild und der Skandinavische Eisschild synchron zum gLGM. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyre- näen eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich geprägten Vergletscherungsgebieten differen- zierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der spätquartären Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zwei benachbarten Tälern der spanischen Zentralpyrenäen, die beide von gLGM-asynchronen Gletschervorstößen geprägt wurden. Die Untersuchungen wurden mittels einer Kombinati- on sedimentologischer und bodenkundlicher Methoden durchgeführt, um neben der Iden- tifikation der Sedimentfazies die pedogene Entwicklung darzustellen. Die chronologische Einordnung der Befunde erfolgte mittels 15 optisch stimulierter Lumineszenzdatierungen (OSL-Datierungen) und einer 14C-Datierung. Die Ergebnisse belegen eine prozessual sehr ähnliche Landschaftsentwicklung wie in den mitteleuropäischen Glazial- und Periglazialgebieten. Zwar konnten in der vorliegenden Arbeit keine rißzeitlichen Sedimente datiert werden, die intensive Lessivierung auf den als rißzeitlich beschriebenen lössbedeckten Terrassen wird aber auf die Entwicklung einer Parabraunerde während des letzten Interglazials zurückgeführt. Mit dem Würm beginnt sowohl im Glazialraum als auch im Extraglazialraum eine Phase aktiver Geomorphodynamik. Für den Periglazialbereich können Lössanwehung um 61 +/- 4 ka (Risø-Nr. 105018) und Solifluktion um 55 +/- 5 ka (Risø-Nr. 105016) nachgewiesen werden. Die über glazialen Sedimenten hangenden und von Solifluktion und Lösseintrag geprägten Hauptlagen wurden zwischen 14,4 +/- 1,2 ka (Risø-Nr. 105019) bis 10,6 +/- 0,8 ka (Risø-Nr. 125027) gebildet. In den rezent von Lessivierung gekennzeichneten Hauptlagen wurden bei den mikromorpholo- gischen Untersuchungen keine Pedorelikte einer früheren Bodenbildung gefunden. Dies weist unter Berücksichtigung der Altersdifferenz von etwa 20 ka zwischen den hier datierten Hauptlagen und dem bisher angenommenen Alter des letzten Gletschervorstoßes um 35 ka entweder auf eine markante Stabilität der Landschaft ohne jegliche Bodenentwicklung über einen Zeitraum von 20 ka oder auf eine massive Erosion vor 14,4 ka. Zwar konnte in der vorliegenden Arbeit der Zeitpunkt des lokalen letzten glazialen Maximums (lLGM) nicht direkt mittels Datierungen belegt bzw. widerlegt werden, da die mit dem lLGM assoziierten Sedimente und Reliefformen kein geeignetes Material zur Datierung enthielten. Aufgrund der methodisch problematischen OSL-Datierungen, auf denen die Asynchronitätstheorie basiert, muss die gLGM-asynchrone Chronologie der spanischen Zentralpyrenäen stark angezweifelt werden. Diese Schlussfolgerung wird untermauert durch die in der jüngsten Literatur mehrfach beschriebenen maximalen Gletschervorstöße in den östlichen Pyrenäen, die zum gLGM-synchrone Alter aufweisen, und in Anbetracht der Befunde aus der vorliegenden Arbeit. Mit Ausnahme einzelner Erosionsereignisse um 7,8 +/- 0,7 ka (Risø-Nr. 105013) und 5,8 +/- 0,3 ka (Risø-Nr. 125029) sind aufgrund der mit dem Holozän abnehmenden Geomorphodynamik der Löss und die Hauptlagen von Lessivierung und Verbraunung bzw. Rubefizierung geprägt. Die ersten anthropogenen Eingriffe in die Bodenlandschaft sind ab 3,0 +/- 0,2 ka (Risø-Nr. 105017) erkennbar, diese Veränderungen sind aber auf Gunststandorte wie die mit Löss bedeckten Terrassen beschränkt. Ab 0,85 +/- 0,05 ka (Risø-Nr. 105011) erfolgt eine intensivere und großflächigere Reliefveränderung, die mit der mittelalterlichen Transhumanz assoziiert wird. Initiale Böden in oberflächlich anstehenden primärcarbonathaltigen Substraten und verkürzte Bodenprofile sowie korrelate Sedimente der Bodenerosion belegen die weit verbreitete anthropogen verursachte Landschaftsentwicklung. Die rezente Pedogenese ist in den teilweise carbonatfreien Substraten von Lessivierung und Verbraunung bzw. Rubefizierung gekennzeichnet. Die mikromorphologischen Untersuchungen und die Korngrößenanalysen belegen, dass bei der Lessivierung vor allem Feinton und zweitrangig Mittelton verlagert wird. Die Tonverlagerung greift in den Profilen über die Schichtgrenze in die liegenden primärcarbonathaltigen Substrate über. Die Tonverlagerung konnte mit dem hier verwendeten kombinierten Verfahren aus Nasssiebung und Röntgenabsorption, bei dem die Subfraktionen des Tons quantitativ erfasst werden, innerhalb der Profile dargestellt werden. Die rötliche Bodenfarbe (2,5 YR und 5 YR) und die mikromorphologisch vorgefundenen kirschroten und rhomboedrischen oder traubigen Kristalle weisen auf die Präsenz von Hämatit. Vor allem in den über den fluvialen Sedimenten hangenden Lössen sind rubefizierte Böden entwickelt, die Rubefizierung ist im Untersuchungsgebiet auf den Terrassen am ausgeprägtesten und nimmt mit zunehmender Höhe der Standorte ab. Die Rubefizierung findet auf den spätpleistozänen Sedimenten, ähnlich wie in Mitteleuropa, im Holozän statt. Die vorliegenden Befunde stellen die Aktualität der Deutschen Bodensystematik hinsichtlich der Rubefizierung und der Genese der Terra Rossa infrage. Aufgrund primärcarbonathaltiger Ausgangssubstrate sind die Böden im Untersuchungsgebiet meist nur in den obersten Dezimetern entcarbonatisiert oder enthalten trotz der fortgeschrittenen Verbraunung oder Rubefizierung verschiedenartige Calcitkristalle. Während die Calcitkrusten an der Unterseite von Steinen wegen der pallisadenartigen Anordnung und der Morphologie der Calcitkristalle mit einer kryogen induzierten Ausfällung von Calcit aus calciumhydrogencarbonathaltigen Lösungen assoziiert werden, weisen Rhizolithe, calcified root cells und nadelförmiger Calcit auf eine biogene Carbonatdynamik. Kristalle aus Calciumoxalat in lebenden und abgestorbenen Feinwurzeln belegen ebenfalls die biotische Komponente und deuten mit den röntgendiffraktometrisch vorgefundenen Illiten und Vermikuliten auf die oft vernachlässigten Wechselwirkungen des Systems Pflanze-Boden. Der abiogenen und deszendenten Carbonatverlagerung wirkt in den Böden im Untersuchungsgebiet eine biogene aszendente Carbonatverlagerung entgegen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Florian HirschORCiD
Place of publication:Cottbus
Document Type:Doctoral thesis
Language:German
Year of publication:2016
Tag:Bodenentwicklung; Datierung; Landschaftsentwicklung; Lessivierung; Mikromorphologie; Pyrenäen; Rubefizierung; Sekundärcarbonat; Spätquartär
Number of pages:545
Series ; volume number:Geopedology and Landscape Development Research Series ; 5
Faculty/Chair:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Geopedologie und Landschaftsentwicklung
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