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Erosionsraten von Gebirgen auf globaler Skala

Hotspots der Erosion

Obwohl die gesamte Landoberfläche der Erde der Verwitterung und Erosion ausgesetzt ist, sind die Raten räumlich sehr verschieden. Gebirgsregionen sind gewissermaßen „Hotspots“, und ihre Erosion liefert verhältnismäßig mehr Sediment als diejenige gleich großer Flachlandregionen. Doch warum ist das so?

Hochgebirge sind meist echte Hotspots der Erosion – hier einige Gipfel der Ötztaler Alpen. © FkMohr/CC-by-sa 3.0

Probe aus dem Flusssediment

Feuchte Luftmassen, die über ein Gebirge ziehen, werden gehoben und kühlen ab, dabei kommt es zu Niederschlag und die Erosion wird begünstigt. Anhand der Konzentration von Beryllium-10 im anstehenden Gestein lassen sich Erosionsraten für nahezu jeden beliebigen Ort im Gebirge ermitteln. Ein beliebter Trick, um kleinräumige Unterschiede herauszumitteln, ist dabei die Bestimmung von Erosionsraten für ganze Flusseinzugsgebiete.

Dafür werden Sedimentproben an einer beliebigen Stelle direkt aus dem Fluss genommen. Sie liefern eine mittlere Konzentration an kosmogenen Nukliden für das flussaufwärts gelegene Einzugsgebiet. Auf diese Weise wurden in den letzten 20 Jahren weltweit schon über 2.500 Erosionsraten ermittelt, vor allem in Gebirgsregionen.

In der Atacamawüste, hier im chilenischen Valle de la Luna, sind die Erosionsraten sehr niedrig. © Reinhard Jahn/ CC-by-sa 2.0 de

Von der Atacama bis zu den Alpen

Die geringsten Erosionsraten liegen bei etwa einem Millimeter in 1.000 Jahren in der Atacamawüste. Die höchsten Raten mit fast zehn Millimeter pro Jahr kommen dagegen beispielsweise im Himalaya oder den europäischen Alpen vor. Diese Daten zeigen, dass von den vielen Einflussfaktoren auf die Erosion auch das Relief, also die Steilheit einer Landschaft, besonders große Bedeutung hat.

Wie genau Temperatur und Niederschlag die Erosionsraten beeinflussen, ist hingegen noch nicht abschließend geklärt. Wie reagieren Landschaften auf Klimaschwankungen und wie veränderlich sind Erosionsraten? Die Anwendung von Beryllium-10 in datierten Flussterrassen erlaubt es, auch diese Frage zu beantworten. Flussterrassen im Himalaya zeigen beispielsweise, dass die Erosionsraten am Ende der letzten Kaltzeit höher gewesen sind als in den letzten 1.000 Jahren.

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Hella Wittmann, Samuel Niedermann, Dirk Scherler/ CC-by-sa 4.0; Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ/ System Erde
Stand: 15.12.2017

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Die "Uhren" der Landschaft
Kosmogene Isotope als Zeugen für Erosion und Oberflächenalter

Kosmische Strahlung als Helfer
Wie kosmogene Isotope entstehen

Die Nuklid-Uhr
Wie funktioniert die Datierung?

Hochebenen und schlafende Vulkane
Altersbestimmung von Oberflächenformationen

Hotspots der Erosion
Erosionsraten von Gebirgen auf globaler Skala

Anden, Sediment und Amazonas
Was Isotopenmessungen über den Sedimenttransport verraten

Spiegel auch unseres Einflusses
Isotope verraten menschengemachte Veränderungen

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