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08.07.13

Mit High Tech einem alten Problem auf den Leib gerückt

Physische Geographie der Katholischen Universität Eichstätt Ingolstadt untersucht Bodenerosion mit neuesten geodätischen und photogrammetrischen Verfahren im Rahmen eines von der DFG geförderten Projektes


Civita di Bagnoregio im nördlichen Latium, eine von der Erosion hoch gefährdete mittelalterliche Stadt, die nur mehr über einen schmalen Steg zu erreichen ist. Im Hintergrund sieht man die als Calanchi bezeichneten Erosionshänge des „weißen Tals“, das die Stadt umgibt

Terrestrischer Laserscanner des Lehrstuhls für Physische Geographie der Kath. Universität Eichstätt Ingolstadt im hochalpinen Einsatz

Flugdrohne des Lehrstuhls für Physische Geographie der Kath. Universität Eichstätt Ingolstadt kurz vor dem Abflug Einsatz. Deutlich sichtbar ist die schwenkbare Messkamera, die hochaufgelöste Luftbilder des überflogenen Areals aufnimmt

Erosion durch Wasser auf landwirtschaftlichen Flächen gefährdet den Ertrag und gefährdet unsere Gewässer, da wertvoller Boden verloren geht und mit ihm Nährstoffe in die Bäche, Flüsse und Seen gelangen. Ein bekanntes Phänomen, das durch angepasste landwirtschaftliche Nutzung in unseren Breiten zum Teil bereits sehr erfolgreich bekämpft wird.

Weit weniger bekannt ist, dass Erosion durch Wasser Bauwerke, Straßen und sogar ganze Städte in ihrer Existenz gefährdet, so dass sie nur mit sehr kostspieligen Sicherungsmaßnahmen weiter nutzbar sind. Ein extremes Beispiel hierfür stellt die in Zentralitalien gelegene Civita di Bagnoregio nahe dem Lago Bolsena dar. Hier gefährdet die Erosion die nur mehr über einen Steg erreichbare Stadt von allen Seiten. Die am Rand gelegenen Häuser stehen sprichwörtlich am Abgrund und drohen in die Tiefe zu stürzen. Ein Umstand, der sich auch bei weiteren Städten in Italien und auch auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, auf denen etwa Wein angebaut wird, zeigt. Auslöser der Gefährdung war unter anderem sicherlich der massive Eingriff in den Naturhaushalt durch zu intensive forstwirtschaftliche Nutzung in Italien seit der Antike. Aber warum sind manche Regionen von solchen Phänomenen mehr betroffen als andere und kann man zukünftig gefährdete Gebiete bereits jetzt absehen?

Dies versuchen nun Wissenschaftler der Physischen Geographie an der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt im Rahmen eines von der DFG geförderten Projektes näher zu untersuchen. Im Zentrum steht dabei die hoch genaue Erfassung von Bodenerosion auf steilen Erosionshängen mit neuen geodätischen und photogrammetrischen Messverfahren und in Kombination damit deren Computer basierte Modellierung.

Zum Einsatz sollen neben dem Terrestrisches Laserscanning auch eine Flugdrohnen kommen, mit deren Hilfe Luftbilder der Erosionsgebiete erstellt werden können. So soll untersucht werden, wo die Ursachen für die Erosion liegen, welche Intensitäten vorherrschen und wie sie erfolgreich bekämpft werden könnten. Und dies nicht nur in Italien.

Auch in den Alpen existieren solche Erosionshänge, wenn auch nicht mit der direkten Gefährdung von Infrastruktur, da sie zumeist weit oben in den Wildbacheinzugsgebieten liegen. Allerdings stellen solche Flächen über den hohen Sedimenteintrag in Bäche und Flüsse eine mittelbare Gefahr dar, da das von solchen Flächen in die Wildbäche gelieferte Sediment gerade im Hochwasserfall zu extremen Murgängen führen kann, die dann auch Infrastruktur in den Tallagen gefährden kann.

Das Projekt will daher dem Phänomen Bodenerosion auf steilen Erosionshängen in verschiedenen klimatischen Zonen und mit sehr unterschiedlichen Substratbedingungen auf den Grund gehen und damit mögliche Unterschiede oder Gemeinsamkeiten herausarbeiten. Die gewählten Gebiete erstrecken sich im Wesentlichen von den bayerischen Kalkalpen (Lainbachtal bei Benediktbeuern) über die Dolomiten (Val di Funes) eben bis in die Zentraltoskana (Val d’Orcia) und das nördliche Latium (Civita die Bagnoregio). Aber auch die Region Eichstätt ist vertreten. In einem „natürlichen Labor“ in direkter Nähe zum Campus der Uni, soll das Phänomen ebenfalls untersucht werden. Hier ist geplant auf nicht mehr genutzten Abraumhalden die Erosion durch Wasser genauestens zu verfolgen und das ohne eine weite Anfahrt.

Da solche Forschungsfragen nicht immer nur aus einem Blickwinkel betrachtet werden dürfen, wird das Projekt unter Federführung von Dr. Florian Haas (Lehrstuhl für Physische Geographie der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt) in Kooperation mit weiteren Forschern der TU Bergakademie Freiberg und der Universita di Roma La Sapienza im Rahmen eines Verbundprojektes durchgeführt. Insgesamt werden über die nächsten 3 Jahre damit zwei Doktoranden und zahlreiche studentische Hilfskräfte, die sich zum Teil aus den Bachelor und Maserstudenten der Geographie der Universität Eichstätt-Ingolstadt und der TU Bergakademie Freiberg rekrutieren an der Durchführung der geplanten Arbeiten beteiligt sein.