Department für Geographie
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Bodenbildende Substrate im subalpinen Dolinenkarst der Nördlichen Kalkalpen und die Ermittlung von Depositions- und Transportmechanismen im System Doline – Epikarst – Karstuntergrund.


Fachgebiet: Bodengeographie, Geländekampagne, Geo-Informationssysteme, Geomorphologie, Geomorphologische Prozessforschung und -modellierung, Hochgebirgsforschung
Gefördert durch: DFG, beantragt

Projektleitung: , , Prof. Dr. C. Küfmann (Dr. A. Bieniok, Uni Salzburg, Kooperation)
Projektwissenschaftler: , , Mix, Christine, PhD Student

Laufzeit: 04/2014 - 12/2016

Dolinen im Karst fungieren als bevorzugte Fallen für Sedimente und bodenbildende Substrate wie z.B. äolische Stäube. Bisherige Felddaten aus den Nördlichen Kalkalpen belegen, dass sowohl eine Einbindung von Stäuben in die Bodenauflage aber auch ein Weitertransport in den Karstuntergrund stattfindet. Allerdings sind die bevorzugten Ablagerungsräume und Transportwege innerhalb von Dolinen nur ansatzweise, die verknüpften Prozesse in ihrer Interaktion und die Quantifizierung der Dynamik bisher im subalpinen Karst gänzlich unbekannt. Die geplanten Untersuchungen finden in Testdolinen am Untersberg (Berchtesgadener Alpen, Deutschland, Österreich) statt. Dieses stark verkarstete Gebirgsmassiv repräsentiert einen typischer Vertreter der gehobenen Kalkplateaus im Osten der Nördlichen Kalkalpen. Im Fokus stehen alle bodenbildenden Sedimente und Substrate, die vom Input in die Doline über den Weg durch die Epikarst-Zone, hinein in den Höhlenuntergrund bis hin zum Output an der Karstquelle Fürstenbrunn quantitativ und qualitativ (z.B. Korngröße, Mineralogie, Organik) analysiert werden. Das Methodenspektrum umfasst Standards von Auffangsystemen (Sedimente, Tropfwässer) aus der Staub-, Epikarst- und Bodenerosionsforschung, die z.T. für den subalpinen Dolinenkarst weiterentwickelt werden. Zusätzlich liefern Wind- und Niederschlagsmessungen Daten zum Mikroklima im Bereich der Testdolinen.

Die Ergebnisse sollen grundlegend zum Prozessverständnis des Sedimentein- und –Austrages in Karstwassersystemen im Alpenraum beitragen. Die Einschätzung eines möglichen Kontaminationspotentials für die Trinkwasserversorgung im Karst ist durch die Erfassung der Sedimenteigenschaften und der Lieferquellen ebenso gegeben.

 

Summary

Dolines in karst regions act as outstanding catchment areas for sediments, eolian dust and other soil forming materials due to their particular geomorphology. Previous field data collected from the Northern Calcareous Alps clearly prove a preferred intermixing of eolian dust with soil horizons. However, also a further transport of dust and sediments into underground karst systems via the epikarst zone is obvious. Though, the linked processes of mobilization, transfer and sedimentation in alpine karst are mostly unknown up to now.

Therefore, the project aims to investigate the mechanism and ways of sedimentation and transport of sediments (e.g. eolian dust) in dolines and their dynamic process interactions on the karst plateau of the Untersberg (Berchtesgadener Alps, Northern Calcareous Alps, Germany, Austria).

In order to understand these process dynamics as well as the origin of input and output, the sediments are differentiated qualitatively (e.g. grain size, mineralogy, organics) on their way from dolines via epikarst to underground karst systems with output at the karst spring Fürstenbrunn. Similarly, the quantification of sediment load (input, transport, accumulation, and output) is in the focus of the study.

The methodology used comprises standards of sediment, dust and dripping water trapping developed in dust, epikarst, cave and soil erosion research as well as methods adapted for the special application in dolines of subalpine karst. Additionally, measures of wind and precipitation near the test sites monitor the influence of microclimate. The results will clarify and extend the knowledge of sediment process dynamics in the cycle between subalpine doline karst and underground karst water systems in the Alps. Equally, important data concerning the material characteristics of sediment load in karst waters is available to evaluate the contamination potential of karst waters for the future drinking water supply.

 


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