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Seminararbeit / Hausarbeit

Die Glaziale Serie im Voral­pen­land und im Mittel­ge­birge

6.111 Wörter / ~21 Seiten sternsternsternsternstern_0.75 Autor Dennis M. im Jan. 2017
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Seminararbeit
Geowissenschaften

Universität, Schule

UNI Heidelberg

Note, Lehrer, Jahr

1.7, 2015

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Dennis M. ©
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sternsternsternsternstern_0.75
ID# 61641







Die glaziale Serie im Voralpenland und die Vergletscherung der Süddeutschen Mittelgebirge

Inhaltsverzeichnis

1. Abbildungsverzeichnis. 3

2. Einleitung: 4

3. Grundlagen der Glazialmorphologie. 4

3.1 Entstehung und Klassifizierung von Gletschertypen. 4

3.2 Gletscherbewegung und Dynamik. 5

3.3 Glazialerosion & Talformen. 5

3.4 Akkumulationsformen. 7

4. Die Glaziale Serie im Voralpenland. 9

4.1 Begriff: Glaziale Serie. 9

4.2 Bestandteile der Glazialen Serie. 10

4.3 Drumlins, ungeklärte subglaziale Formen. 11

4.4 Vergleich: Glaziale Serie im norddeutschen Vereisungsraum . 13

4.5 Gliederung des Pleistozäns. 13

4.6 Beispiel: Inn-Chiemsee Gletschergebiet. 14

5. Die Vergletscherung der süddeutschen Mittelgebirge. 16

5.1 Glaziale Formen in süddeutschen Mittelgebirgen. 16

5.2 Würmzeitliche Vergletscherung  des Südschwarzwaldes. 17

5.3 Beispiel: Feldberggletscher. 17

6. Schlusswort 19

7. Anhang. 20

8. Literaturverzeichnis. 21


2. Einleitung:


In heutigen Studien zum globalen Klimawandel sind dessen Auswirkungen auf die Gletscher der Hochgebirge und der Polgebiete vielfach zentraler Gegenstand. Doch der Klimawandel auf der Erde ist ein natürliches Ereignis, das immer wieder einen Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten hervorruft. Die Gletscher und vor allem ihre glazialmorphologischen Spuren geben darüber Aufschluss.

Denn diese glazialmorphologischen Spuren äußern sich in einem charakteristischen Formenschatz, der nach Abschmelzen von Gletschern gut erkennbar ist. Bezeichnet wird er als Glaziale Serie.

In der Hausarbeit wird der Fokus auf  die Glaziale Serie im Alpenvorland gesetzt. Dafür wird zunächst auf einige Grundbegriffe der Glazialmorphologie eingegangen, die für die Beschreibung der Glazialen Serie nötig sind. Hierbei ist der Drumlin eine in der Forschung besonders umstrittene Form. Daher werden aktuelle Forschungsmeinungen zu dessen Genese zusammentragen und genauer beleuchtet.

Außerdem ist der Vergleich der Glazialen Serie im Alpenvorland und der im norddeutschen Vereisungsraum sehr interessant. Welche Unterschiede lassen sich hier festhalten? Für das Pleistozän konnte A. Penck , der Entwickler der Glazialen Serie, verschiedene Kaltzeiten anhand des vorgefundenen Formenschatzes festmachen. Als Beispiel der Glazialen Serie wird das Inn-Chiemsee-Gebiet angeführt, das aufgrund seines gut erhaltenen Formeninventars als ideal gilt.

In einem weiteren Kapitel wird die Vergletscherung süddeutscher Mittelgebirge betrachtet. Es erscheinen hier wiederum die glazialen Formen wichtig, die sich von denen des Alpenvorlands unterscheiden. Des Weiteren konzentriert sich die Hausarbeit auf den Schwarzwald als süddeutsches Mittelgebirge, wo der glaziale Formenschatz am Feldberg genauer untersucht wird.

Was sind hier die Besonderheiten? Hierhin wurde eine Exkursion unternommen, in der das theoretische Wissen des Autors in der Landschaft angewendet wurde.

So soll ein guter Überblick über das komplexe Thema der Glazialen Serie im Alpenvorland geschaffen werden und die Vereisung der süddeutschen Mittelgebirge soll als Ergänzung hinzugefügt werden, damit die Vergletscherungen für Süddeutschland komplett abgedeckt werden.


3. Grundlagen der Glazialmorphologie

3.1 Entstehung und Klassifizierung von Gletschertypen

Gletscher sind i.d.R. bewegte Eismassen, welche hauptsächlich aus festem Niederschlag in den Polargebieten und Hochgebirgen der Erde entstehen, wo über lange Zeiträume hinweg mehr Schnee fällt als abschmilzt. Der jährliche Schneeüberschuss ist die einzige unbedingte Voraussetzung. Sehr kaltes Klima ist dabei nicht immer nötig.

Bei mildem Frost kann die Luft mehr Wasserdampf enthalten und daher mehr Niederschlag produzieren als bei niedrigeren Temperaturen. Das Abschmelzen der Gletscher wird hingegen bestimmt vom Vorhandensein ausreichender Wärmeenergie. Der Gletscheraufbau erfolgt auch bei äußerst geringem Schneefall, solange der Schnee nicht schmilzt (Ahnert 2003, S. 351).                                                                                                                                                                                                                                           .....[Volltext lesen]

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3.3 Glazialerosion & Talformen

Gletscher fließen ähnlich wie Flüsse, wenn auch viel langsamer, und fungieren während ihrer Bewegung ebenfalls als starke Erosionsmedien. Ihre erosive Wirkung wurde jedoch auch angezweifelt:  „[…] der viktorianische Dichter John Ruskin bemerkte einst, dass ein Gletscher ebenso wenig sein Tal erodieren könne, wie etwa Senf ein Senfglas. […] dass Gletscher im Allgemeinen eher hilflos in ihren Tälern liegen […] und dass Eis weicher ist als Fels“ (Goudie 2007, S. 120).

Der Dichter lag mit seinen Annahmen jedoch abgesehen von der Tatsache, dass Fels härter ist als Eis, nicht richtig, wie empirische Studien beweisen. Den Forschungsarbeiten zufolge entspricht die Erosion in einem vergletscherten Einzugsgebiet oft einer Oberflächenerniedrigung von zwei bis drei Metern pro Jahrtausend. Das ist etwa zehn Mal so viel wie in  unvergletscherten Flusseinzugsgebieten.

Die beteiligten Prozesse schleifen das Gestein und hinterlassen nach Gletscherrückgang eine glazial überprägte Landschaft mit typischem Formenschatz.

Einer dieser Prozesse ist die Detersion, wobei durch den Druck des Gletschereises der Gesteinsuntergrund erodiert. Das Lockermaterial wird als Grundmoräne an der Gletschersohle aufgenommen und verstärkt die schleifende Wirkung (Ahnert F. 2003, S. 360).

 Ein weiterer Prozess, die Detraktion, ist ein typischer Erosionsprozess auf der Leeseite von Unregelmäßigkeiten im Gesteinsuntergrund. Dabei entsteht durch lokale Druckentlastungs-Verwitterung Blockschutt. Auf der Leeseite der Erhebung gefriert und schmilzt Wasser abwechselnd und dringt dabei in Klüfte des Gesteinsuntergrundes ein wobei sich durch Frostverwitterung Schutt bildet (Ahnert F. 2003, S. 360).

„Exaration (lat. exarare = auspflügen) ist ein Teilprozess der Glazialerosion im Bereich der Gletscherstirn; dabei wird Lockergesteinsuntergrund ausgeschürft oder zusammengeschoben“ (Zepp H. 2014, S. 196).

Die bereits angesprochenen Kare (Abb. 1) sind spezifische Erosionsformen und bilden häufig den Ursprung der Eismassen. Bei einem Kar „ […]  handelt es sich - bildlich gesprochen - um eine lehnsesselförmige Hohlform mit steilen Rück- und Seitenwänden“ (Glaser 2012, S. 180). In bereits entstandene Mulden akkumuliert Schnee und übertieft diese Hohlform als Firn und Eis glazial.

Ist die Hangnische genug erweitert, bildet sich ein Kargletscher, welcher dann das Kar weiter vertieft (Goudie 2007, S, 123). Am hangseitigen Rand des Kargletschers der Karrückwand befindet sich der sogenannte Bergschrund, eine Spalte zwischen dem fließenden Eis eines Gletschers und dem am Fels festgefrorenen ruhenden Eis (Glaser 2012, S. 182). Hier bewirkt vor allem Frostverwitterung, dass die Basis des oberhalb liegenden Hangs zurückgedrängt und versteilt wird.

Der entstehende Schutt wird von dem Gletscher aufgenommen und weggeführt (Ahnert 2003, S. 361). Die Karschwelle schließt das Becken im wenig erodierten Zungenbereich ab wobei die für gewöhnlich gleichmäßige Oberfläche des Kargletschers durch die Unebenheiten im Untergrund gestört werden und sich ein Eisfall bildet (Glaser 2012, S.180).  

Wenn aus einem Kargletscher ein Talgletscher talabwärts fließt, entsteht aus einem V-förmigen Kerbtal ein glazial überprägtes Trogtal(Abb. 2). Sie besitzen im Querschnitt die Form eines U, weshalb sie auch U-Täler genannt werden. Sie bestehen aus einer Trogsohle und einem Troghang, der in einer Trogkante endet.

Weiterhin kann über der Trogkante eine Trogschult ausgeprägt sein, eine zum Trogtal hin geneigte Flachform die als ehemaliger fluvialer Tal.....

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Abschließend wird die vom Gletscher transportierte Fracht vor dem Gletscher (proglazial) abgelagert. Es entsteht eine sogenannte Endmoräne. Glaziale Ablagerungen werden allgemein als Moränen bezeichnet und werden aufgrund ihrer Lage und ihrer Genese unterschieden. Zu nennen sind Seiten-, Mittel-, Innen- und Untermoränen welche im Bereich des Gletschers liegen. Die Grundmoräne, eine Untermoräne spielt bei den glazialen Akkumulationen eine große Rolle.

Das einzelne Moränenhandstück wird auch als glaziales Geschiebe oder als „till“ (engl.) bezeichnet. Es besitzt durch den Transport in der Regel gerundete Kanten und vielfach Kritzungen (Glaser 2012, S. 185 f.). 

In den Randbereichen eines kontinentalen Inlandeises bilden sich aufgrund der Transport- und  Erosionswirkung der Eismassen verschiedene Akkumulations- und Erosionsformen (Abb. 5, Bild A). Beim Abtauen des Gletschers entstehen unter bestimmten Bedingungen Eisrandseen oder auch proglaziale Seen, welche durch Deltas von Flüssen gespeist werden.

Darin driftende Eisberge können Schleifspuren hinterlassen oder ihren Abfluss plombieren. Sich dadurch stauende Seen können schlagartig ausbrechen und Überschwemmungen in den engen Tälern der Alpen verursachen. Schmelzwasserbäche bahnen sich an verschiedensten Stellen ihre Tunnel durch das Gletschereis und fließen dann aus Tunnelöffnungen am Eisrand, den sogenannten Gletschertoren ins Vorland.

Im Vorland lagern die Schmelzwasserbäche dann ihre glazifluvialen Sedimente ab oder erodieren den Untergrund. „Die glazifluvialen Aufschüttungen vor dem Eisrand nennt man Sander“ (Zepp 2014, S. 204). Die Ablagerung der Geröllfracht erfolgt bei Austritt aus dem Gletscher in zusammenwachsenden Schwemmkegeln (Busch 1986, zitiert in Zepp 2014, S. 204). Da die Wasserführung und die Transportleistung stark schwanken, ändern sich die Sedimentationsbedingungen und es entstehen Schichten mit unterschiedlichen Korngrößen.

In den Sanderflächen findet man sporadisch einige Toteisblöcke.

Wenn das Eis komplett weggeschmolzen ist, werden unterschiedliche Landformen freigelegt (Abb. 3, Bild B). Anhand der einzelnen Moränenzüge kann man die verschiedenen Rückzugsstadien des Inlandeises erkennen. Die Grundmoräne besteht flächenhaft aus glazialem Sediment und weist auf ihrer Oberfläche spezifische Formen auf.

Eine dieser Formen ist der Os (Plural Oser), welcher die Lage früherer Eistunnel anzeigt. Der Os besteht aus verschiedenen glaziofluvialen Sedimenten, welche sich am Boden des Tunnels abgelagert haben. Nach dem Abschmelzen des Eises bleibt die Flussablagerung als wallartige Rücken zurück. Oser sind linienförmig und können kilometerlang werden. Da das Wasser unter einem Gletscher häufig unter Druck steht, können Oser auch bergaufwärts geschüttet sein (Kleber 2003, .....

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„In diesem Werk gelang es zum ersten Mal, in genialer Analyse und Synthese den erdgeschichtlichen Grundrissplan der Eiszeitablagerung zu entwickeln“ (Schaefer 1981, S. 271). Penck stieß in seinen Forschungen auf mehrere übereinandergeschichtete Schotterfelder, welche sozusagen eine Terrassentreppe ausbildeten. Er konnte an vielen Stellen im Alpenvorland vier dieser Schotterfelder unterscheiden und schloss somit auf vier quartäre Eiszeiten.

Benannt hat sie A. Penck nach Alpenvorlandflüssen, in deren Bereich die entsprechenden Ablagerungen typisch ausgebildet sind: Würm-, Riß-, Mindel- und Günz-Eiszeit (Glaser 2012, S. 188 ff.). Jede dieser Eiszeiten konnte mithilfe des Modells der Glazialen Serie und Sedimentanalysen datiert und die Eisrandpositionen rekonstruiert werden. Die Glaziale Serie steht somit für die typische, regelhafte Abfolge und räumliche Anordnung glazialmorphologischer Formen und Sedimente an den Eisrandlagen während einzelner Kaltzeiten (Blümel et al. 2010, S. 113).

Sie setzt sich dabei aus unterschiedlichen Eisrandlagen während einer Glazialzeit zusammen. Nach dem weitesten Vorstoß hat die Gletscherzunge beim Zurückschmelzen wiederholt in einzelnen Stadien die typischen Formen des Glazialen Komplexes hinterlassen und so eine Art Terrasse gebildet.  Die typische Reihenfolge des Glazialen Komplexes Zungenbecken, Grundmoräne und Seen, Endmoräne, Sander oder Schotterterrassen und randglaziale Entwässerungsrinnen werden im Folgenden näher erläutert.

4.2 Bestandteile der Glazialen Serie

Neben den von Penck und Brückner erstmals beschriebenen Oberflächenformen spielen heute auch beteiligte Sedimente eine wichtige Rolle bei der Interpretation der Glazialen Serie. Die Regelhaftigkeit der Anordnung von Formen und Sedimenten lässt sich mithilfe des Grundlagenwissens aus Kapitel 1 leicht verstehen. Kleber (2003) entwickelte zur Darstellung virtuelle digitale Reliefmodelle (Abb. 5), aus denen mithilfe des Programms „Genesis II“ quasirealistische Landschaftsansichten berechnet wurden.

 


Gletscher treten für gewöhnlich in Form von Zungen aus einem Gebirge oder als Inlandeis in ihr Vorland. Befinden sich die Zungen über einen längeren Zeitraum an ein und derselben Stelle, akkumulieren sich vom Gletscher transportierte und vom Schmelzen freigesetzte Sedimente als wallförmige Endmoräne (Abb. 5) um den Eisrand des Gletschers herum.

Die Wälle sind in der Regel sehr prägnant ausgebildet und schwanken in ihrer Form und Größe in Abhängigkeit von den Materialen, aus denen sie bestehen, und von der Dauer der Gletscherposition. Junge Endmoränen sind gekennzeichnet durch eine unregelmäßige Topographie mit zahlreichen Toteislöchern und Einbuchtungen. Die Unregelmäßigkeiten nehmen mit dem Alter der Moränenformen ab.

Die Endmoränen werden von den Schmelzwässern des Gletschers durchbrochen. Diese erodieren die Sedimente der Endmoräne und tiefen sich in Sander- und Schotterfelder ein. Es entstehen kleine Tälchen die Troll (1997, S. 181)  Trompetentälchen nannte (Abb. 5, Bild 2). Schwemmkegelartig werden die fluvialen Sedimente von den Schmelzwässern hinter den Tälern abgelagert und die Entwässerungsrinnen lagern ihre Flusssedimente als Sander- oder Schotterflure noch weit hinter der Endmorän.....

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In Teilen der Literatur findet man oft die Aussage, dass die der Fließrichtung zugewandte Seite der Drumlins meist etwas steiler, die abgewandte etwas flacher geneigt ist (Kleber 2003, S. 43).  

Der Großteil der deutschen Literatur stellt lediglich ein und dieselbe Theorie auf mit dem mit dem Hinweis: „Die Details der Bedingungen unter denen diese Formen entstehen sind allerdings noch in der Diskussion“ (Habbe 1986; Hambrey 1994, in Kleber 2003, S. 43). Die Theorie in Zepp (2014) besagt, dass Ablagerungen eines älteren Eisvorstoßes noch einmal von jüngerem Eis überfahren und die Sedimente der Grundmoräne so übereinander geschoben wurden.

Gleiches findet sich in weiteren Lehrbüchern, vor allem in der älteren Literatur wie in Ahnert (2003), der diese Theorie mit der Scharenbildung und der Entstehung durch günstige Fließgeschwindigkeiten des Eises in Zusammenhang bringt. In der Geographischen Rundschau wurde Ähnliches in einem Artikel über die Glaziale Serie von Kleber (2003) verfasst. Ebenso reiht sich Glaser (2012) ein, der die Form mit den steilen Luv- und den flachen Leeseiten mit dem glazialen Prozess des Überfahrens in Verbindung bringt.

Auch er fügt hinzu, dass angesichts der enormen Variabilität in Gestalt, Dimension und innerem Aufbau noch kein Konsens zur Drumlinbildung besteht (Glaser 2012, S. 188).  

Die englischsprachige Literatur  hingegen bringt diese Theorie in vielen Büchern nicht mit der Genese der Drumlins in Zusammenhang. Viel eher sehen die Autoren eine Verbindung mit einer glaziofluvialen Entstehung. Goudie (2007) vergleicht die Form des Drumlins mit weiteren Formen der Grundmoränenlandschaft, den „Fluted Ground Moraines“ welche vermutlich durch fluvioglaziale Prozesse von Schmelzwasserströmen entstehen und den Drumlins sehr ähneln.

In einer anderen Quelle wird die in der deutschen Literatur verbreitete Theorie aufgenommen und mit den Scherspannungen des Gletschereises in Verbindung gebracht. Das zonale Auftreten der Drumlins wird durch zonales Auftreten von starken Scherspannungen im Eis erklärt, welche die Scherfestigkeit des subglazialen Moränenmaterials übersteigen und somit eisbewegungsparallele Formen in Abhängigkeit von der Druckverteilung im Gletscherbett und an der Gletscherbasis verursacht .

Grundlage einer anderen Theorie ist die Anlagerung der Sedimente an Gletscherbetthindernissen in Zusammenhang mit „melt-out till“  bei erhöhten basalen Schmelzleistungen aufgrund der stärkeren Druckverhältnisse am Hindernis. Oder aber die Entstehung geht auf Unterschiede in den sedimentologischen Eigenschaften des subglazialen Lockermaterials zurück, wobei der Genese der Drumlins dabei ein eher erosiver Charakter zugesprochen wird  (Winkler 2009, S. 145 f.). Wer diese Theorien aufgestellt hat erwähnt Winkler jedoch .....

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Die Schmelzwässer aus dem Eisrand konnten aufgrund höheren Reliefs nicht nach Süden entwässern und formten daher ein sogenanntes Urstromtal,  welches am Eisrand entlang nach Westen führte, wo das Urstromtal dann die Schmelzwässer in das Becken der heutigen Nordsee leitete (Ahnert 2003, S. 373).

 4.5 Gliederung des Pleistozäns

Mithilfe der Glazialen Serie und moderner Analysemethoden kann man die pleistozänen Glaziale (Kaltzeiten) gliedern und in chronographische Tabellen darstellen. Außerdem wurden weiter Differenzierungen möglich. Bei dem Modell der Glazialen Serie entsprechen die Maxima der Kaltzeiten den Hochständen der Vorlandgletscher.

Im größten Teil des Alpenvorlands wird der Maximalstand der Gletschervorstöße von Moränen des Riß-Komplexes gebildet. Nur in den Tälern von Riß und Iller sowie etwas östlich von München stießen die Gletscherzungen des Mindel-Glazials weiter nach Norden vor (Liedtke 2003, S. 66 f.). Das heißt, die größten Eismassen entwickelten sich während des Mittel- und Oberpleistozäns in Form von Vorlandgletschern aus den großen alpinen Tälern heraus. Ältere Gletschervorstöße wie jene im Günz-Komplex reichten lediglich bis zum Alpenrand, der mindelzeitliche Vorstoß schon bis ins Vorland.


Der mindelzeitliche Formenschatz wurde dann an den meisten Stellen von den jüngeren Gletschervorstößen des Riss-Komplexes überfahren (Abb. 7). Im letzten Komplex des Würms sind die Gletscher ebenfalls bis ins Vorland gedrungen, wenn auch nicht so weit wie im Riß-Komplex (Blümel et al. 2010, S. 112).

Da der Würm-Komplex die jüngsten Gletschervorstöße beinhaltet und die Formen vor allem in den letzten Glazialen dieses Komplexes am besten erhalten sind, nennt man die Landschaften welche im Würm geprägt wurden Jungmoränenlandschaften. Ablagerungen älterer würmzeitlicher Vorstöße wurden von jüngeren überfahren und stark verformt.

So auch zum Großteil der Formenschatz des Mindel-Glaziales und vollständig die Formen des Günz-Komplexes, wobei dieser erste Komplex aufgrund seines hohen Alters, auch ohne Überprägung, keine deutlichen Formen mehr aufweisen würde.  Im Riß-Komplex reichten die Gletschervorstöße am weitesten in das Vorland hinein, wodurch die entstandenen Formen kein weiteres Mal überfahren wurden.

Der Formenschatz ist dem Alter entsprechend relativ gut erhalten. In der Regel nimmt die Akzentuierung von Moränen mit zunehmenden Alter ab (Kleber 2003, S. 40 f.). Ältere durch Gletschervorstöße entstandene Formgesellschaften werden Altmoränenlandschaften genannt. Durch ihr Alter weisen sie eine geringere Ausprägung des Formenschatzes auf. Im Alpenvorland ist die Altmoränenlandschaft von den Moränen des .....

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Quellen & Links

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