Entschlüsselung komplexer Sterndünendynamik durch hochaufgelöstes raumzeitliches 3D-Monitoring

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Katharina Anders; Dr. Manuel Herzog
• Fachliche Zuordnung: Physische Geographie ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551866032

Das vorgestellte Projekt zielt darauf ab, die Dynamik komplexer Megadünen zu verstehen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Sterndünen in der Wüste Namib. Sternendünen bilden sich unter komplexen multivariaten Umweltbedingungen und sind im Vergleich zu einfachen Dünenformen noch immer wenig verstanden. Neue Erkenntnisse zeigen jedoch, dass Sterndünen aktiver und jünger sind als bisher angenommen und aufgrund des Klimawandels und der damit verbundenen Ausdehnung von Wüsten erhebliche Herausforderungen für Infrastruktur und Lebensgrundlagen darstellen werden. Es ist daher entscheidend, das dynamische Verhalten dieser Landformen besser zu verstehen. Zu diesem Zweck untersucht unser Projekt die aktuelle äolische Dynamik von Sterndünen. Dies wird unser Verständnis für ihre Entstehung verbessern und wertvolle Erkenntnisse für die Gefahrenabschätzung und Risikominderung liefern. Allgemein bekannte Faktoren für die Bildung von Sternendünen sind der Einfluss regionaler Windsysteme, die Verfügbarkeit von Sedimenten sowie die Lage in Depositionszentren. Jedoch bleiben existierende Studien bislang im Wesentlichen deskriptiv. Eine wiederholte quantitative Erfassung dieser Dünen fehlt bisher, was die Validierung und Erweiterung aktueller Entwicklungstheorien verhindert. Um diese Forschungslücke zu schließen, nutzten wir in Vorstudien multitemporale hochauflösende topographische 3D-Messungen, die mit Zeitreihen der lokalen Winddynamik kombiniert wurden. Dieser Ansatz zeigte das Potential, Oberflächenveränderungen in beispiellosem räumlichem und zeitlichem Detail zu erfassen und die daraus abzuleitende Oberflächen- und Volumendynamik zu beobachten, welche essentiell für ein generelles Verständnis von Sandtransport ist. Unsere Ergebnisse führten, neben annuellen und saisonalen Dünenveränderungen, zu einer neuen Hypothese eines sich selbst erhaltenden Dünenwachstums aufgrund eines Abschirmungseffekts windzugewandter Hänge. Das Ziel des Projekts besteht darin, mittels zu entwickelnder automatischer Algorithmen die Dynamik von Megadünen wiederholt durch luftgestütztes Laserscanning zu überwachen und mit dem lokalen und regionalen Windsystem zu korrelieren. Hierfür eigenen sich ideal Sternendünen in der Namib. Beispielhaft lassen sich so die äolische Dynamik einschließlich Oberflächen- und Volumenveränderungen und mit dem beobachteten Windsystem in Verbindung bringen und die zugrunde liegende Mechanismen ableiten. Durch die detailliert quantitative räumliche und zeitliche Erfassung der Grenzbedingungen des Sandtransportes lassen sich schließlich Erkenntnisse zur Entstehung und potenziellen Entwicklung und, etwa im Rahmen des Klimawandels, möglichen zukünftigen Veränderungen von Sterndünen im Besonderen und Megadünen im Allgemeinen ableiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Olaf Bubenzer