FluBig: Fluviale Biogeomorphologie über mehrere Skalen hinweg

• Antragsteller: Dr. Florian Betz; Professor Dr. Gregory Egger
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522097137

Flusslandschaften werden durch die Feedbacks zwischen hydrologischen, geomorphologischen und ökologischen Prozessen geformt. Diese Feedbacks finden auf mehreren Skalen statt: von einzelnen Pflanzen, die die hydraulischen Kräfte um sie herum verändern, bis hin zur Bildung von Landformen wie Inseln, die wiederum zur Entstehung spezifischer Flusstypen wie z. B. verzweigter oder anastomisierender Flüsse führen. In den letzten Jahren wurde das Verständnis der Feedbacks zwischen Vegetation und (hydro-) morphologischen Prozessen in der Biogeomorphologie stetig verbessert, doch es gibt immer noch Forschungslücken. Insbesondere die Funktion biogeomorphologischer Feedbacks über mehrere Skalen hinweg ist bislang kaum verstanden. Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass die meisten Studien zur fluvialen Biogeomorphologie auf der Skale geomorphologischer Einheiten oder kürzerer Reaches durchgeführt wurden, was zu einem Defizit an Wissen über größere Skalen führt. Mit den jüngsten Fortschritten in der Fernerkundung und dem Aufkommen von Satellitenmissionen wie Sentinel-2 stehen zum ersten Mal Daten mit einer geeigneten räumlichen und zeitlichen Auflösung sowie räumlichen Abdeckung zur Verfügung, um feldbasierte Forschung und UAV-Daten zu multiskaliger biogeomorphologischer Forschung zu ergänzen. Mit FluBig setzen wir etablierte Methoden auf kleineren Skalen ein und nutzen die Fortschritte in der Fernerkundung für großräumige Beobachtungen. Das übergeordnete Ziel ist, die Rückkopplungen zwischen Hydrogeomorphologie und Vegetation über mehrere Skalen hinweg zu verstehen. Dabei steht die Frage im Mittelpunkt, wie kleinräumige Feedbackmechanismen auf der Ebene von einzelnen Flusselementen oder hydraulischen Einheiten die Strukturen und Prozesse auf der Ebene von geomorphologischen Einheiten, Flussabschnitten oder sogar dem gesamten Flusskorridor beeinflussen und umgekehrt. Wir nutzen das Konzept der Panarchie und untersuchen die Adaptive Cycles und ihre Verknüpfungen auf diesen verschiedenen Skalen. Untersuchungsgebiet ist der Naryn-Fluss in Kirgisistan, ein noch frei fließender Fluss mit einer Länge von mehr als 600 km. Seine große Ausdehnung zusammen mit der hohen natürlichen Dynamik und der Vielfalt der Flusstypen machen diesen Fluss zu einer idealen Fallstudie für FluBig. Um die Ziele zu erreichen, kombinieren wir Feldmethoden zur Kartierung von Vegetationsmerkmalen und geomorphologischen Eigenschaften mit UAV-Erhebungen und innovativer Satelliten-Fernerkundung, um Adaptive Cycles auf verschiedenen Skalen zu quantifizieren. Anschließend werden Panarchie für verschiedene Flusstypen im Naryn-Flusskorridor erstellt und operationalisiert. Damit quantifizieren wir zum ersten Mal biogeomorphologische Feedbacks in Flusskorridoren über mehrere Skalen hinweg. Dies fördert das Verständnis für die Entstehung von Flusslandschaften und hilft bei der Entwicklung naturnaher Lösungen für das Flussmanagement.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen