Der Landschaftsbildung auf der Spur

  • Barbara Darani
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rebberg1Die Distanz zwischen zwei Bergrücken beziehungsweise zwei Tälern ist rein aufgrund mechanischer Erosionsprozesse erklärbar. Dies fanden Wissenschafter der Eidgenössichen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und der ETH Zürich sowie des Massachusetts Instituts of Technology und der Universität Berkeley in Kalifornien heraus. Bisher hatte die Wissenschaft keine plausible Erklärung dafür, warum benachbarte Berg-Tal-Systeme bezüglich ihrer Oberflächenstruktur oft sehr ähnlich sind.

Vor mehreren Millionen Jahren begann der langwierige Prozess, währenddem sich aus nahezu unzerfurchter Erdoberfläche mehr oder weniger zerklüftete Landschaften bildeten. Aus vielen kleineren Systemen zusammenhängender Bergrücken und Täler entstanden grosse Berg-Tal-Systeme. Doch obwohl in zahlreichen Landschaften die benachbarten Täler nahezu gleich breit sind, was eine Gesetzmässigkeit vermuten lässt, gab es bisher noch keine Theorie, wie es zu derart ähnlichen Taldurchmessern kommt.

Im Wissenschaftsmagazin Nature vom 23. Juli 2009 stellen die Autoren J. Taylor Perron (Massachusetts Instituts of Technology), James W. Kirchner (Eidg. Forschungsanstalt WSL, ETH Zürich und University of Berkeley, California) und William E. Dietrich (University of Berkeley, California) erstmals dar, dass sich der Abstand zwischen zwei Bergrücken beziehungsweise zwei Tälern aufgrund der Kenntnisse von mechanischen Erosionsprozessen erklären lässt. Aus Gleichungen zur Massenerhaltung und zum Sedimenttransport leiten sie eine charakteristische Längenskala ab, bei der die Erosion des talwärts „fliessenden“ Bodens – das so genannte Bodenkriechen – über lange Zeiträume gleich intensiv und schnell erfolgt wie die durch Wasser verursachte Tiefenerosion. Die Entwicklung der Hanglänge verläuft dabei direkt proportional zum Taldurchmesser, was die Autoren aus geomorphologischen Modellen ableiten, welche die Entwicklung der Erdoberfläche beschreiben. Die Forscher weisen nach, dass die Zusammenhänge bei der Talbildung für die fünf gewählten Testgebiete in Nordamerika zutraf (Gabilan Mesa, Napa Valey und Dragon’s Back in Kalifornien; Point of the Mountain, Utah; Eaton Hollow, Pennsylvania).

Die Forschungsergebnisse liefern eine quantitative Erklärung für ein schon häufig beobachtetes Phänomen der Landschaftsentwicklung. Sie zeigen auch, dass der Taldurchmesser gewissermassen eine topografische Unterschrift, eine besondere Eigenart einer Landschaft ist. Die neue Erkenntnis lässt erwarten, dass sich die langfristige Entwicklung von Landschaften besser als bisher nachvollziehen, aber auch vorhersagen lässt.

WSL

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