Biogeomorphologische Rückkopplungen und ihr Einfluss auf die Erosion und Sedimentkonnektivität entlang des Klimagradienten in Chile

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Jana Eichel; Privatdozent Dr. Thomas Hoffmann; Professor Dr. Sebastian Schmidtlein; Professor Dr. Lothar Schrott
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280532054

Die Entwicklung der Erdoberfläche wird durch Verwitterung, Erosion, Sedimentransport und Sedimentation gesteuert. Die Biosphäre, vor allem die Vegetation, nimmt einerseits eine zentrale Rolle bei der Steuerung dieser Prozesse ein und wird andererseits von diesen Prozessen gesteuert.In Abhängigkeit der Zeitskale können biologische Prozesse Erdoberflächenprozesse beschleunigen oder verlangsamen. Im Zusammenhang mit dem Konzept der Pflanzen als Ökosystem-Ingenieure erhält die Sedimentspeicherung durch die Schaffung nährstoffreicher Standorte für das Pflanzenwachstum eine besondere Bedeutung. Die Prognose der Entwicklung der Erdoberfläche in Abhängigkeit zukünftiger Umweltveränderungen setzt somit detailliertes Verständnis der Interaktion geomorphologischer und biologischer Prozesse voraus.Das Projekt hat zum Ziel die biogeomorphologischen Rückkopplungen und ihren Einfluss auf die Sedimentdynamik entlang des Klimagradienten in Chilenischen Küstenkordillere zu untersuchen. Hierzu analysieren wir Eigenschaften der Vegetation und von Böden im Zusammenhang mit der Dynamik geomorphologischer Prozesse entlang des Fließweges von der Quelle bis zum Vorfluter. Durch den interdisziplinären Einsatz geomorphologischer und biogeographischer Methoden soll ein vertieftes Verständnis der nicht-linearen Reaktion geoökologischer Systeme auf veränderte Umweltbedingungen erreicht werden. Die angewandten Methoden umfassen die vegetations- und bodenkundliche Kartierung, die hochaufgelöste Erfassung der Erosion und Sedimentakkummulation mittel drohnengestützter Erfassung der Topographie, das Sedimentmonitoring und die Modellierung der Konnektivität und der Sedimentflüsse mittel Erosion3D. In Zusammenhang der ersten Projektphase kann auf Grundlage dieser Geländebefunde räumlich differenzierte Sedimentinventare und Sedimentbilanzen für die vier Einzugsgebiete berechnet werden. Hiermit ist es erstmals ermöglich den skalenabhängigen Einfluss der Vegetation zu quantifizieren. Hierzu unterscheiden wir zwischen den kurzfristigen Einflusses der heutigen Vegetationsverbreitung auf die Konnektivität und der langfristigen Auswirkungen der biologischen Verwitterung und damit des einhergehenden Sedimentflusses auf die reliefbedingte Konnektivität.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1803: EarthShape: Earth Surface Shaping by Biota
• Internationaler Bezug: Chile, Niederlande, Österreich
• Kooperationspartner: Professor Felipe Aburto, Ph.D.; Dr. Joachim Götz; Javier Lopatin; Professor Dr. Luca Mao; Professor Dr. Jürgen Schmidt