Timescales of sediment dynamics, climate and topographic change in mountain landscapes (SedyMONT)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt war in das europäische Verbundvorhaben SedyMont eingebunden. Das übergeordnete Ziel war es die Zeitskalen und Mechanismen des Sedimenttransports und -transfers in Gebirgsregionen besser zu verstehen und welche Rolle dabei die glaziale Vorgeschichte, Gesteinsart und das Klima spielen. Unser Projekt trug zu dem Gesamtvorhaben bei indem wir einer der größten und am meisten aktiven Murfächer in den Alpen untersuchten: der Illgraben-Fächer im oberen Rhonetal in der Schweiz. Wir untersuchten die post-glazialen Ablagerungs- und Erosionsprozesse im Sedimentarchiv des Fächers mit Georadar (GPR). Insgesamt wurden 60 km Transekte auf einer Fläche von 6,6 km2 bis in 10 m Tiefe in einem spinnenförmigen Muster über den Fächer gelegt. Die Radarfazies wurde klassifiziert und mit der Lithofazies an Aufschlusswänden kalibriert, um ein 3D-Modell der sedimentären Architektur des Fächers zu erstellen und die Entwicklungsphasen zu erfassen. Von besonderem Interesse war es zwischen Schuttstromablagerungen (Muren) und Flussablagerungen zu unterscheiden. Beide konnten sehr gut mit Hilfe ihres charakteristischen Reflektionsmusters (Radarfazies) identifiziert werden. Sie repräsentieren zwei Arten des Sedimenttransport. Der erste repräsentiert einen kurzzeitigen Puls gravitativen, massiven Sedimentransports, der zweite quasi-kontinuierlichen Transport durch fließendes Wasser. In den obersten 10 m des Illgraben-Fächers konnte ein Rückgang des Schuttstromanteils von 50% auf 15% und eine Zunahme der fluviatilen Aktivität festgestellt werden. Die oberste Ablagerungseinheit formt eine 700 m breite Eintiefung, die nachfolgend vorwiegend durch Flusssedimente aufgefüllt wurde. Die hervortretenden Paläooberflächen und der spezifische Ablagerungstrend spricht für eine allozyklische Kontrolle des Illgraben-Fächers, was diesen zu einem wertvollen Archiv für vergangene Sedimentflüsse und Umweltänderungen in den Alpen macht. Das Projekt konnte zum ersten Mal zeigen, dass mit Hilfe von GPR die Ablagerungsgeschichte eines Alluvialfächers trotz der groben Korngrößen und schlecht sortierten Sedimente rekonstruiert werden kann. Schuttströme (Muren) spielen eine große Rolle für die zukünftige Riskobewertung von Naturgefahren in den Alpen und die Sensitivität von Gebirgsregionen im Zuge der Klimaerwärmung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010): 3D architecture, depositional patterns and climate triggered sediment fluxes of an alpine alluvial fan (Samedan, Switzerland). In: Wilford, D., Giles, P. & Nichols, G. (eds): Alluvial fan research and management from reconstructing past environments to identifying contemporary hazards. Geomorphology 115:202-214
Hornung, J., Pflanz, D., Hechler, A., Beer, A., Maisch, M. & Hinderer, M.
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(2012): From gullies to mountain belts: a review of sediment budgets at various scales. Sedimentary Geology 280: 21-59
Hinderer, M.
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(2013): River loads and modern denudation of the Alps – a review, Earth Science Reviews. 118: 11-44
Hinderer, M., Kastowski, M., Kamelger, A., Bartolini, C., Schlunegger, F.
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(2015): A combined quantitative study of radar facies and litho facies over an entire Alpine alluvial fan (Illgraben, Switzerland). Sedimentology 62: 57-86
Franke, D., Hornung, J., Hinderer, M.
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(2021): Postglacial outsize fan formation in the Upper Rhone valley Switzerland – gradual or catastrophic? Earth Surf. Process. Landforms 2022: 1-22
Schoch-Baumann. A., Blöthe, J. J., Munack, H., Hornung, J., Codilean, A.T., Fülöp, R.- H., Wilcken, K., Schrott, L.
