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Zum Sedimenthaushalt des Sanders im Gletschervorfeld der Pasterze

Günther Prasicek

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Lothar Schrott

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DOI

10.25365/thesis.12863

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29751.41487.169954-5

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der sedimenthaushaltlichen Darstellung des geomorphologischen Materialtransfers im Einzugsgebiet eines proglazialen Sanders. Bestandteile eines Sedimentbudgets sind die Identifiziertung der Sedimentquellen, der Sedimentspeicher und der am Materialtransfer beteiligten Prozesse und ihrer Hauptverlagerngspfade, sowie die Quantifizierung der Prozessraten und der Sedimentein- und austräge. In der gegenständlichen Untersuchung wurde die Materialverlagerung ausgewählter Prozesse quantifiziert, um die erforderlichen Aufwände zu beschränken. Ziel ist die Erstellung eines Sedimenthaushalts der maßgeblich am Materialtransfer beteiligten Prozesse und die Abschätzung der Zusammensetzung des Sedimentspeichers Sander. Das Untersuchungsgebiet liegt unmittelbar südlich des Alpenhauptkammes, im Kärntner Teil der Hohen Tauern und ist Teil des Nationalparks Hohe Tauern. Das Kernstück bildet der „Sandersee“, eine glazifluviale Schwemmfläche, die zum Gletschervorfeld der Pasterze gehört. Die Morphologie des Untersuchungsgebietes zeichnet sich durch große Höhenunterschiede, steile Hänge und glaziale Prägung aus. Der Sander entstand vor mehr als 50 Jahren, als die abschmelzende Gletscherzunge der Pasterze ein Sedimentationsbecken freilegte. Die Geländearbeiten im Einzugsgebiet des Sanders wurden im Sommerhalbjahr 2006 durchgeführt. Es wurde eine geomorphologische Karte erstellt, um die räumliche Lage und Verteilung der im Untersuchungsgebiet vorkommenden Formen und Prozesse zu erheben. Diese Informationen stellen eine wichtige Grundlage für die Quantifizierung des Materialtransfers dar. An insgesamt 6 mehrtägigen Feldaufenthalten fanden gravimetrische Messungen des Abflusses, der Schwebstoffkonzentration und der Lösungskonzentration, sowie des Materialtransfers durch Lawinen statt. Das Volumen von Mur- und Felssturzablagerungen und von Solifluktionsloben wurde ebenfalls abgeschätzt. Neben den im Feld erhobenen Daten fließen außerdem Informationen aus früheren Untersuchungen des Sanders in die vorliegende Arbeit ein. Die Ergebnisse liegen in Form der prozessspezifischen Einzelmessungen, des Sedimenthaushaltes der Ablationsperiode 2006 und einer Abschätzung der Zusammensetzung des Sedimentspeichers Sander vor. Den Neben den im Rahmen dieser Diplomarbeit erhobenen Daten fließen außerdem Informationen aus früheren Untersuchungen des Sanders mit in die ein. Den bedeutendsten Verlagerungspfad für glazifluviale Sedimente im Untersuchungsgebiet stellt das Hauptgerinne, welches den Sander von NW nach SO durchfließt, dar. Die zahlreichen kleinen Seitenbäche sind von untergeordneter Bedeutung. Insgesamt wurden auf diesen Pfaden während der Ablationsperiode 2006 50.000t Schwebstoffe und 2.500t gelöste Stoffe in den Sander ein- und ohne dauerhafte Ablagerung wieder ausgetragen. Die Geschiebefracht wird nach wie vor zur Gänze im Sanderbecken akkumuliert, sie konnte jedoch nicht gemessen werden. Laut Angaben aus der Literatur werden jährlich ca. 15.000t Geschiebe am Sander abgelagert. Der Materialeintrag in den Sander durch Lawinen betrug in der Ablationsperiode 2006 ca. 20t. Während des Untersuchungszeitraumes kam es zu keinem Eintrag von Murmaterial in den Sander. Auf Basis der Ablagerungen aus den letzten 15 Jahren konnte jedoch eine durchschnittliche Materialeintragsrate von ca. 580t/a errechnet werden. Die Ablagerungen aus Muren und Lawinen unterliegen, wie alle grobklastischen Sedimente, am Sander keiner weiteren Umverlagerung mehr. Der Sander stellt daher ein teilweise geschlossenes System dar. Durch Solifluktion werden im Untersuchungsgebiet jährlich 16.600t, durch Sturzprozesse 960t bewegt. Dieses Material gelangt jeodch nicht direkt in den Sander. Die Abschätzung der Materialverlagerung durch Sturzprozesse fand über die Ausweisung ablöserelevanter Flächen und Hangrückverwitterungsraten aus der Literatur statt. Das Sedimentvolumen im Sanderbecken kann mit ca. 1.500.000m3 angenommen werden. Grundlage dieser Schätzung stellt eine 2006 am Sander durchgeführte geophysikalische Erkundung des Untergrunds dar. Der Großteil dieses Raumes, etwa 63%, wird von glazifluvialen Ablagerungen eingenommen. 38% entfallen auf glaziale Ablagerungen, ca. 1% auf Mursedimente. Der Anteil des durch Lawinen eingetragenen Lithosphärenmaterials ist mit ca. 0.02% verschwindend gering. Aufgrund der fraglichen Repräsentativität der erhobenen Daten für den durchschnittlichen Sedimenteintrag seit Entstehung des Sanders sind die Angaben zur Zusammensetzung der Sedimente im Sanderbecken als spekulativ zu betrachten. Die größte Fehlerquelle stellt für die im Rahmen der Diplomarbeit durchgeführten Untersuchungen der kurze Messzeitraum und die dadurch geringe Repräsentativität der Daten dar. Um in zukünftigen Projekten genauere Daten zum Sedimenthaushalt des Sanders zu erhalten, ist ein Zeitrahmen von mehreren Jahren erforderlich.

Abstract

(Englisch)

In this study the sedimentbudget of a proglacial sandur is analyzed. Main topic of a sediment-budget-investigation is to identify sediment sources, storage types and geomorphic coupling and to quantify sediment transfer rates. Due to limited temporal resources, aim of this study is the quantification of the major mass wasting processes and the assessment of the components of the sediments stored in the sandur. The study site is located in Carinthia, Austria and is part of the Hohe Tauern National Park. Center of interest is the proglacial sandur, located in the forefield of the Pasterze glacier. The region is characterised by alpine topography - high mountains, deeply incised valleys and steep slopes affected by glaciation. The sandur developed about 50 years ago, when the Pasterze glacier exposed a flat basin on the valley floor. Field studies took place during the ablation period of 2006 from Mai until October. A geomorphic map was derived, to visualize the disposition of geomorphic processes and landforms and the major paths of sediment transfer. Within six field trips - everyone lasting a few days, gravimetric and volumetric field measuremnts of water discharge, solute und suspended load and geomorphic activity of avalanches were carried out. Additionally the volume of debris cones and solifluction lobes was assessed. The results are presented as the specific measurements for every process, as the sediment budget of the ablation period of 2006 and as the assessment of the percental participation of the sediment types stored in the sandur. Data of previous studies of the sandur were used to complete the results of the field measurements. The main transfer path for glaciofluvial sediments is the meltwater stream from the Pasterze glacier, finding its way through the sandur from the northwest to the southeast. The tributaries play a minor role. During the ablation period of 2006 50.000t of suspended load and 2.500t of solutes were transported through the sandur. No long term storage occured in this period of time. Bedload tranport could not be measured, but an storage amount of 15.000t/a was derived for the sandur from literature about former investigations at the Pasterze glacier. Avalanches in spring 2006 delivered about 20t of mostly blocky sediments to the sandur. No debris flow activity could be observed in 2006 but based on the debris cones situated on the surface of the sandur an average accumulation rate of about 580t/a could be derived. The material accumulated by avalanches and debris flows is, as any clastic sediments on the sandur, not subject to further mobilization and therefore the system appears to be partially closed. On the slopes of the drainage basin about 16.600t/a of sediments are mobilized by solifluction and about 960t/a by rockfall. Those masses do not reach the sandur directly. They are stored on the slopes and can be remobilized mainly by debris flows and avalanches. The amount of mass wasting by rockfall was derived from an assessment of proper release areas in combination with rockwall retreat rates from literature. In the sandur basin about 1.500.000m3 of sediments are stored. This assessment is based on some geophysical soundings carried out in 2006. The main part of this volume, about 63%, is allocated by glaciofluvial deposits. 38% belong to moraines and about 1% is material accumulated by debris flows. Only 0.02% of the sediment stored in the entire sandur basin comes from avalanches. A main problem regarding the results of this study is the very short time span of only one summer available for field measurements. Taking this into account, the derived data may not be represantative for the long term average mass transfer and sediment yield in the drainage basin of the sandur. To gain more accurate informations in the future, an investigation time of at least several years seems to be necessary.

Autor*innen

Günther Prasicek

Haupttitel (Deutsch)

Zum Sedimenthaushalt des Sanders im Gletschervorfeld der Pasterze

Publikationsjahr

2010

Umfangsangabe

VIII, 135 S. : Ill., graph. Darst., Kt.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Lothar Schrott

Klassifikation

38 Geowissenschaften > 38.45 Geomorphologie

AC Nummer

AC06835246

Utheses ID

11580

Studienkennzahl

UA | 453 | | |

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