Quantifizierter spätquartärer Sedimenthaushalt eines mediterranen fluvialen Einzugsgebiets (Rio Palancia, Spanien)

Quantified Late Quaternary sediment budget in a Mediterranean watershed (Rio Palancia, Spain)

  • Fluviale Sedimente und Ablagerungen aus küstennahen Bereichen werden im mediterranen Raum häufig herangezogen, um die Reaktionen von Fusssystemen auf Klimawandel, menschliche Einflussnahme und andere Faktoren zu rekonstruieren. Arbeiten, die mit systembasierten Ansätzen auf Einzugsgebietsebene quantitative Aussagen ermöglichen, sind jedoch rar. In der vorliegenden Arbeit wird für das Einzugsgebiet des Rio Palancia, Spanien, ein quantifizierter Sedimenthaushalt vorgestellt, der die Sedimentproduktion des Hinterlandes über die Sedimentpfade mit der Speicherung im Einzugsgebiet und der Lieferung zum Flussdelta verbindet. Ziel ist es, den anteiligen Einfluss von Steuergrößen wie Neotektonik, Klimawandel und Landnutzung auf den spätquartären Sedimentfluss in dem 969,9 km2großen Einzugsgebiet zu bestimmen. Das Einzugsgebiet des Rio Palancia ist Teil der südlichen Ausläufer der Iberischen Kette und mündet bei Sagunto in das Mittelmeer. Mit Hilfe von photogrammetrischen und geomorphologischen Kartierungen, Felddaten (Aufschlussuntersuchung, Rammkern-sondierung) sowie geophysikalischen Messmethoden wurden die Geometrien sowie die internen Strukturen von Sedimentablagerungen untersucht. Auf diesen Grundlagen konnte ein GIS-basiertes Sedimentbudget mit quantitativen Abschätzungen für Budgetkomponenten entlang der Sedimentkaskade erstellt werden. Der Talboden des Rio Palancia-Einzugsgebietes wird dominiert von mehreren pleistozänen und holozänen Degradierungsniveaus, die sich in pleistozäne Kiese und Sande eingeschnitten haben. Bedeutende holozäne, fluviale Sedimentation kann hauptsächlich im mittleren und unteren Einzugsgebiet belegt werden. Obwohl ausgedehnte landwirtschaftliche Terrassenanlagen auf dem Talboden und den Hängen von einem starken anthropogenen Einfluss zeugen, ist davon auszugehen, dass die Degradierung des Talbodens noch bis etwa 390 AD auf den Ausgleich eines sich erhöhten Flussgradienten durch vorangegangene Aggradation zurückzuführen ist. Landwirtschaftliche Nutzung durch Terrassenfeldbau, die seit dem dritten Jahrhundert BC im Arbeitsgebiet belegt ist, deutet auf eine nachhaltige Abkopplung der Sedimentlieferung von den Hängen und pleistozänen bzw. holozänen Sedimentquellen zum aktiven Flussbett hin. Dies resultiert seit dem Mittelalter in einer Potenzierung des vorherrschenden Verengungs- bzw. Einschneidungstrend des aktiven Gerinnebettes. Die Ergebnisse weisen auf ein kompliziertes Zusammenspiel von neotektonischem Erbe, klimagesteuertem Abflussregime und späterer menschlicher Einflussnahme hin, die den Sedimentfluss vom Hinterland zur Küstenzone maßgeblich steuern.
  • In the Mediterranean region fluvial sediments and coastal deposits have frequently been used to reconstruct fluvial response to climate change, human impact and other controlling factors. Systems-based studies which apply whole-catchment approaches to quantify sediment fluxes are still rare. This study presents a sediment budget for the Rio Palancia catchment (Spain) that couples hinterland sediment production, routing, storage and delivery with coastal sedimentation. The overriding aim is to determine the relative significance of neotectonic legacy, climate change, sea level change and human impact for changing Holocene sediment fluxes within the Rio Palancia watershed that extends over 969,9 km2. The Rio Palancia watershed is part of the southern Iberian Range and debouches near Sagunt into the Mediterranean Sea. By means of photogrammetric geomorphic mapping, field reconnaissance (exposure analysis, vibracorings and datings) as well as geophysical field recording the geometry and internal bedding structures of depositional landforms where determined serving as basis for a GIS-based sediment budget which provided quantitative estimates for system components along the watershed cascade. Within the Rio Palancia watershed several levels of Holocene valley floor degradation can be distiguished cutting into Pleistocene sands and gravels. Significant Holocene fluvial sedimentation primarily took place in the middle and lower reaches of the trunk stream. Extensive terrace cultivation on the valley floor and on hillslopes indicates severe land use impact. However, it can be assumed that until the fourth century AD valley floor degradation responded to steeper gradients due to valley-floor aggradation. Cultivation terraces, partly dating back to the third century BC, caused a sustained decoupling of hillslopes from the valley floors. Consequently floodplain narrowing and downcutting of the active channel predominated since the Middle Ages. The findings indicate a complicate interaction between neotectonics legacy, a climate-driven flood regime and later-on human impact that controlled large-scaled sediment flux from the hinterland to the coastal zone.

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Metadaten
Author:Ralf Hoinkis
URN:urn:nbn:de:hebis:30-109947
Referee:Jürgen WunderlichORCiDGND, Oliver Sass
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2011/08/05
Year of first Publication:2010
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2011/05/13
Release Date:2011/08/05
Tag:Allostratigraphie; Quartär; Sedimenthaushalt; Spanien; quantitativ
Allostratigraphy; Quaternary; Spain; quantitative; sediment budget
HeBIS-PPN:27229506X
Institutes:Geowissenschaften / Geographie / Geographie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 55 Geowissenschaften, Geologie / 550 Geowissenschaften
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht