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Die Morphologie und räumliche Verteilung der Karstformen Niederösterreichs

Fabien Chauveau

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Erdwissenschaften

Betreuer*in

Lukas Plan

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DOI

10.25365/thesis.70167

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-11173.28258.385381-9

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Der alpine Raum Niederösterreichs (NÖ), insbesondere die Nördlichen Kalkalpen und die Semmering Wechsel Region sind durch verschiedene Karstformen geprägt. Dolinen stellen die markantesten und häufigsten Karstformen dar. Bislang gibt es keine Synthese aller bekannten Karstformen in NÖ und keine Zuordnung zu den geologischen Einheiten. Neben dem wissenschaftlichen Aspekt, soll diese Arbeit als Hilfsmittel bei der Gefahrenabschätzung von Landnutzung, beispielsweise landwirtschaftlicher Natur, diverser Bauvorhaben aber auch zum Schutz der Karstlandschaften dienen. Ziel ist einerseits die Korrelation zwischen den stratigraphischen Einheiten und deren Verkarstungseigenschaften. Andererseits werden Morphologie und räumliche Verteilung der Karstformen empirisch ermittelt, beziehungsweise überprüft, ob diese bevorzugt an gewisse Lithologien gebunden sind. Es wird ein Überblick über das Ausmaß der Karstformen im alpinen Raum Niederösterreichs gegeben. Der Flächenanteil des verkarstungsfähigen Gesteins entspricht 12 % der Fläche Niederösterreichs, sowie 57 % des Untersuchungsgebietes. Methodisch wurden Daten über die diversen Karstformen im Rahmen von Geländebegehungen erhoben. Zudem wurden Daten aus sämtlichen weiteren publizierten Karten zusammengetragen sowie mittels Fernerkundung ermittelt. Der resultierende Datensatz wird visualisiert und im Anschluss eine Reihe statistischer Auswertungen an Dolinen durchgeführt. Die räumlichen Verteilungen der Dolinen sowie Dolinenvolumina wurden mittels Kernel Function ermittelt. Insgesamt werden 15.459 Dolinen, zwölf Glaziokarst-Hohlformen, fünf Poljen, 248 Ponore und 900 Karrenvorkommen ausgewertet. Die Gesamtfläche aller Dolinen beträgt 6,99 km², was 0,2 % der Fläche des Untersuchungsgebiets entspricht. Die statistischen Analysen der Dolinen bezüglich deren Tiefe, Fläche und Volumen zeigen eine linkssteile Verteilungskurve mit der Tendenz zur Kleinmaßstäbigkeit. Im Durchschnitt weisen die Dolinen eine Tiefe von 2,7 m, eine Fläche von 452 m² und ein Volumen von 2192 m³ auf. Die tiefste und größte Doline NÖs ist das Grünloch am Dürrenstein-Plateau, das 50 m Tiefe, 0,38 km² Fläche und 6,3 Mio. m³ Volumen aufweist. Die dominierenden Lithologien im Untersuchungsgebiet sind mit 55 % der Gesamtfläche aller verkarstungsfähigen Lithologien Dolomitgesteine. Die Kalkformationen nehmen nur etwa 28 % und die Gipse nur etwa 3 % ein. Die Anzahl an Dolinen ist mit 71 % in den Kalken deutlich höher als in den Dolomiten, in denen lediglich 13 % aller Dolinen ausgebildet sind. In den kaum verbreiteten Gipsen des Haselgebirges und der Werfen-Formation sind 9 % der Dolinen kartiert. Die Unterscheidung der verschiedenen Kalkformationen zeigt, dass mit 38 % die meisten Dolinen im Dachsteinkalk kartiert sind. Die Dichten der Dolinenvolumina unterscheiden sich lokal deutlich, wobei vor allem Gebiete in welchen Haselgebirge und Werfen-Formation, beziehungsweise Dachsteinkalk kartiert sind, hohe Dichten zeigen. Die meisten Dolinen sind in 1400 bis 1600 m Seehöhe ausgebildet, was mit dem Anstieg der durchschnittlichen Niederschlagsmenge mit steigender Seehöhe sowie vermutlich auch glazialer Überprägung korreliert. In einer semiquantitativen Tabelle wird die Verkarstungsfähigkeit der unterschiedlichen Lithologien klassifiziert. Aus dieser Quantifizierung der Oberflächenkarstformen in NÖ lässt sich ableiten, dass Kalke eine bessere Verkarstungsfähigkeit als Dolomite aufweisen und die meisten Karstformen im Dachsteinkalk ausgebildet sind. Neben den Kalken sind die Gipse des Haselgebirges und der Werfen-Formation extrem verkarstungsfähig.

Abstract

(Englisch)

The Alpine area of Lower Austria, especially the Northern Calcareous Alps and the Semmering Wechsel region are characterized by numerous karst features. Dolines are the most prominent ones. So far, there is no other study, which merges all karst features in Lower Austria and allocates them to the geological units. Besides scientific aspects this thesis should provide authorities to assess potential hazard of land use, especially regarding agricultural use diverse infrastructural projects as well as the protection of karst landscapes. The aim of this thesis is the correlation between stratigraphical units and their karstification properties. Morphology and spatial distribution of karst features are empirically determined and checked if they are bound to specific lithologies. A land wide overview of the amount of karst features is given, focusing on the Alpine area of Lower Austria. The total area of soluble lithologies corresponds to 12 % of the total area of Lower Austria and 57 % of the study area. Several methods were used to gain data of different karst features. Data was collected during field work in the course of this thesis and the NÖ-Karst-Project. Further data was compiled from diverse published maps and from Airborne-Laser-Scanning calculations. The resulting dataset is visualized and a number of statistical analyses on dolines are performed. Kernel function is used to identify the morphology and spatial distribution of dolines and doline volumes. In total 15.459 dolines, twelve glaziokarstic depressions, five poljes, 248 ponors and 900 Karren features are analyzed. The distribution curve of statistical analyses of dolines regarding their depth, shape area and their volume point at the dominance of small-scale features. On average dolines are 2,7 m deep, have an area of 452 m² and a volume of 2192 m³. The Grünloch on the Dürrenstein-Plateau with a depth of about 50 m, an area of 0,38 km² and a volume of about 6,3 Mio. m³ represents the deepest and biggest doline in the study area. With an amount of 55 % dolomite dominated stratigraphic units are the most common karstic lithologies in the Alpine area of Lower Austria. Limestones occupy 28 %, gypsum units 3 % of the study area. The amount of mapped dolines is highest in limestone units (71 %), far less karst features are mapped in doline units (13 %). Even though gypsums of the Haselgebirge and Werfen-Formation unit are only mapped in small areas of Lower Austria, a significant number of dolines (9 %) is mapped in this unit. The comparison of different limestone formations shows, that Dachsteinkalk represents the most dominant lithological unit regarding the number of dolines. Doline volume densities significantly differ locally. High densities occur especially in regions where the Haselgebirge and Werfen-Formation or Dachsteinkalk are mapped. The height distribution of dolines underlines, that most dolines are formed between 1400 to 1600 m above see level, which can be correlated to the average rise of the amount of precipitation with rising altitude as well as glacial overprint during Pleistocene. The capacity of karstification of different lithological units has been classified in a semiquantitative table. This quantification of surface karst features in Lower Austria leads to the conclusion that the karstification properties are better in limestone dominated stratigraphic units, such as the Dachsteinkalk, than in dolomite dominated lithologies. Beside limestones also the gypsum bearing units Haselgebirge and Werfen-Formation have been identified as extremely karstifed.

Autor*innen

Fabien Chauveau

Haupttitel (Deutsch)

Die Morphologie und räumliche Verteilung der Karstformen Niederösterreichs

Publikationsjahr

2021

Umfangsangabe

75 Seiten : Illustrationen

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Lukas Plan

Klassifikationen

38 Geowissenschaften > 38.10 Geologie: Allgemeines ,

38 Geowissenschaften > 38.85 Hydrologie: Allgemeines

AC Nummer

AC16463695

Utheses ID

60062

Studienkennzahl

UA | 066 | 815 | |

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