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Mapping and documentation of gully erosion in selected areas of Lower Austria
Sarah Diem
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) UF Geographie und Wirtschaftskunde UF Spanisch
Betreuer*in
Ronald Pöppl
DOI
10.25365/thesis.71835
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28101.65373.368177-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Eine durch Wasser induzierte und besonders gravierende Art der Bodenerosion ist die sogenannte Graben- oder Gully-Erosion. Gully-Erosion tritt zumeist in landwirtschaftlich genutzten Gebieten auf, beeinflusst durch natürliche Faktoren wie Regen oder Bodeneigenschaften, ebenso wie anthropogene Einflüsse wie Bodenbearbeitung oder Bodennutzung. Ein Gully entsteht durch linearen Oberflächenabfluss infolge von Starkregenereignissen. Die Abflusskräfte des Wassers schwächen die Bodenaggregate, lösen und transportieren diese. Durch diesen Prozess entstehen Gräben, die ab einer Tiefe von 0.3 m als Gullies bezeichnet werden. In Niederösterreich spielt Bodenerosion eine bedeutende Rolle, da viele Regionen aufgrund des vorherrschenden Klimas, der Bodeneigenschaften, der Topografie und der Landnutzung als besonders gefährdet gelten. Da Gully-Erosion in Niederösterreich bislang nur spärlich untersucht worden ist, sind die Ziele dieser Arbeit: a) eine Hotspot-Karte für das Auftreten von Gully-Clustern zu erstellen, b) die Erosionserscheinungen den verschiedenen Gully-Typen zuzuordnen und c) eine detaillierte Analyse mit Informationen über die geomorphometrischen Eigenschaften der detektierten Gullies zu liefern. Der Fokus wird dabei auf die Regionen nördlich der Donau gelegt, wobei sich das Untersuchungsgebiet vom östlichen Waldviertel über das gesamte Weinviertel erstreckt. Der Forschungsbereich ist durch einige wichtige Einflussfaktoren für die Bildung von Gully-Erosion gekennzeichnet, da die Gebiete überwiegend zur trockenen und niederschlagsarmen pannonischen Klimaregion gehören, die Böden aus dem leicht erodierbaren Ausgangsmaterial Löss entstanden sind und seit Jahrhunderten eine intensive Landwirtschaft dominiert. Die Gully-Erosionen wurden auf einer Hillshade-Karte, die aus einem hochaufgelösten digitalen Höhenmodell (DEM) erstellt wurde, gesucht und kartiert. Anschließend wurden die Kartierungen nach den Standards der Kernel Density in eine Hotspot-Karte umgewandelt. Innerhalb dieser Hotspot-Regionen wurden zudem drei Einzugsgebiete erstellt, in welchen die Gullies nach geomorphometrischen Eigenschaften detailliert beschrieben wurden. Hauptaugenmerk wurde auf die Länge, die Breite, die Tiefe und das erodierte Volumen gelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass Gully Erosionen vor allem in Regionen mit bestimmten Hangneigungen, klimatischen Verhältnissen und vor allem intensiver Landnutzung akkumulieren. Neben permanenten Gullies dominieren auch Hohlwege im Untersuchungsgebiet und führen zu einem beachtlichen Bodenabtrag, der auf kleinere Einzugsgebiete umgerechnet über 1.000.000 m³ betragen kann. Die Entstehung von Gully-Erosion geht im Untersuchungsgebiet mit einer starken Bodendegradation einher und hinterlässt Abschnitte von Feldern tief eingeschnitten und ohne weiteren Nutzen für die Landwirtschaft.
Abstract
(Englisch)
A water-induced and particularly damaging type of soil erosion is the so-called gully erosion. Gully erosion occurs mostly in agricultural areas, influenced by natural factors such as precipitation and soil properties, as well as anthropogenic influences such as tillage and land use. A gully is caused by linear surface runoff as a result of heavy rainfall events. The forces of the water weaken the soil aggregates, loosen material, and transport it, later depositing the sediments further downslope. This process creates channels, which are referred to as gullies once they reach a depth of 0.3 m. In Lower Austria, soil erosion plays an important role since many regions are regarded as particularly vulnerable due to the prevailing climate, soil properties, topography, and land use. Since gully erosion in Lower Austria has hardly been studied so far, the aims of this thesis are: a) to develop a hotspot map for the occurrence of gully clusters, b) to assign the erosion phenomena to different gully types, and c) to provide a detailed analysis with information on the geomorphometric properties of the detected gullies. The focus is placed on the regions north of the Danube, with the research area extending from the eastern Waldviertel to the entire Weinviertel. The study area is characterised by some important influencing factors for the formation of gullies: the areas belong primarily to the dry and low-precipitation Pannonian climate region, the soils were formed from the easily erodible parent material loess, and intensive agriculture has dominated the area for centuries. Gully erosions were searched and mapped on a hillshade map, generated from a high-resolution Digital Elevation Model (DEM). To show any accumulations of gully erosion, the mappings were converted into a hotspot map according to the Kernel Density standards. Within these hotspot regions, three catchment areas were selected, in which the gullies were assessed in detail, correspondent to their geomorphometric characteristics, with a specific focus on their length, width, depth, and eroded volumes. The results reveal that gully erosion mainly accumulates in regions with certain slope gradients, climatic conditions, and especially intensive land use. In addition to permanent gullies, sunken lanes dominate in the research area and lead to considerable soil loss. Sediment loss can amount to more than 1,000,000 m³ in smaller catchment areas. Gully erosion is accompanied by severe land degradation in the studied area, leaving sections of fields deeply incised and without any further agricultural benefits.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Gully Erosion Hohlweg lineare Erosion Bodenerosion
Schlagwörter
(Englisch)
gully erosion sunken lane linear erosion soil erosion
Autor*innen
Sarah Diem
Haupttitel (Englisch)
Mapping and documentation of gully erosion in selected areas of Lower Austria
Paralleltitel (Deutsch)
Kartierung und Dokumentation von Gully Erosionen in ausgewählten Gebieten Niederösterreichs
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
xii, 75 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ronald Pöppl
AC Nummer
AC16591600
Utheses ID
63290
Studienkennzahl
UA | 199 | 510 | 529 |