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System Erde – MenschHandlungsoptionen und Managementstrategien

Bedeutung geowissenschaftlicher Forschung für Gesellschaft, Wirtschaft und Politik

Dokumentation der Strategiekonferenz am 12. und 13. Juni 2008 in Berlingemeinsam veranstaltet von der GeoUnion und der Geokommission der DFG

Herausgegeben von Rolf Emmermann, Gerold Wefer und Volker Mosbrugger

TERRA NOSTRASchriften der GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung – Vol. 2009/2

Hauptveranstaltung zum International Year of Planet

Hauptveranstaltung zumInternational Year of Planet Earth

TERRA NOSTRA – Schriften der GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung

Publisher Verlag

GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung Arno-Holz-Str. 14, 12165 Berlin, Germany Tel.: +49 (0)30 7900660, Fax: +49 (0)30 79006612 Email: infos@geo-union.de

Editorial office Dr. Christof Ellger Schriftleitung GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung Arno-Holz-Str. 14, 12165 Berlin, Germany Tel.: +49 (0)30 79006622, Fax: +49 (0)30 79006612 Email: Christof.Ellger@gfe-berlin.de

Vol. 2009/2 System Erde – Mensch. Handlungsoptionen und Managementstrategien Heft 2009/2 Dokumentation der Strategiekonferenz am 12. und 13. Juni 2008

Editor Prof. Dr. Rolf EmmermannHerausgeber Präsident der GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung Editorial staff Christof Ellger, Joscha Kükenshöner, Nicole Demmel, Julian Prenzel,Redaktion Florian Albecker, Nils Grund GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung, Gesellschaft für Erdkunde zu Berlin

Printed by Westkreuz-Druckerei Ahrens KG Berlin/BonnDruck

Copyright and responsibility for the scientific content of the contributions lie with the authors.Copyright und Verantwortung für den wissenschaftlichen Inhalt der Beiträge liegen bei den Autoren.

ISSN 0946-8978

GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung – Berlin, Juli 2009

IMPRINT

Internationales Jahr des Planeten Erde 2007-2009

Hauptveranstaltung zum

Internationalen Jahr des Planeten Erde

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Zusammenfassung. Die niederbayerischen Flugsand-und Dünenlandschaften im Raum Abensberg-Siegenburg(s. Abb.1) entstanden im Überlagerungsbereich jung-tertiärer Deltaschüttungen der Ur-Naab mit vielfach ge-gliederten pleistozänen Schottern der Donau sowie derAbens unter wiederholter, teils großräumiger Verlage-rung der quartärzeitlichen Flußläufe. Hinsichtlich ihrerVerbreitung sind die Dünen und Flugsande seit langembekannt. Ihre primär kaltzeitliche Genese ist stratigraphischableitbar. Ungeklärt sind Fragen des morphodynamischrelevanten Windfeldes, der genauen zeitlichen Zuordnungund der ersten Befunden zufolge umfassenden Remobili-sierung der Flug- und Dünensande im Zuge anthropogenbedingter Übernutzung der Landschaft während diverserSiedlungsphasen. Heute sind die Dünenfelder Natur-schutzgebiete. Auf Basis geophysikalischer Prospektionwerden an vier ausgewählten Dünenzügen und deren Um-feldern die liegenden Flugsanddecken, die Dünenkerneund die jüngeren Aufwehungen gegliedert, sedimentolo-gisch charakterisiert und mit Hilfe von OSL-Datierungen(Optisch induzierte Lumineszenz) sowie 14C-Datierungenan Makroresten und humosen Substanzen von fossili-sierten Humushorizonten datiert. Das Forschungsprojektwird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)sowie von der Regierung von Niederbayern im Rahmender Landschaftsentwicklung und des Landschaftsmanage-

ments gefördert. – Ergebnisse sind: Für die Entwicklungund Remobilisierung der Dünenkörper im Holozän ist vorallem der siedelnde Mensch verantwortlich, der hier vorOrt seit dem Neolithikum in wechselnden IntensitätenAckerbau und Bergbau (neolithisches Silex-Bergwerk)betrieb. Beginnend in der Bronzezeit wurden die Dünen inZeiten starker Devastierung der Landschaft mobilisiert,belegt durch die Existenz zahlreicher Paläobodenhorizon-te in den Dünen. Mit hochauflösenden Geländemodellen,basierend auf Feldbefunden und Laserscanning-Daten, so-wie geophysikalischen Prospektionsmethoden (v.a. Georadar)wurden einzelne Dünen und umgebende Flugsandfelder er-fasst, sedimentologisch charakterisiert und im Bezug auf un-terschiedliche Zeiten der Mobilisierung strukturiert. Disku-tiert wird ferner die Frage, inwiefern das Windfeld zu Zeitender Remobilisierung der Dünen morphodynamisch relevantwar; behandelt wird außerdem die exakte zeitliche Zuordnungder Remobilisierung im Zuge anthropogen bedingter Über-nutzung der Landschaft. Es wird die Erfassung der vollständi-gen Entwicklungsprozesse der Kulturlandschaft bei Abens-berg und Siegenburg mit der Charakterisierung verschiedenerPhasen der Landschaftsentwicklung angestrebt.

Problemstellung. Der Mensch gestaltet erdweit seit über8 000 Jahren intensiv das Landschaftsbild. Dabei trat aufder Nordhalbkugel eine markante zonale Verlagerung ein,

Abb. 1: Lage der Teiluntersuchungsgebiete Siegenburg und Abensberg-Offenstetten in der Abensberg-SiegenburgerBinnendünenlandschaft (Kartographie: J. Völkel)

Landschaftwandel – Anthropogene Devastierung und natürlicheRegenerationJörg Völkel

80 System Erde – Mensch

sowohl hinsichtlich der zeitlichen Dimension der anthro-pogenen Einflußnahme als auch hinsichtlich der Zonenbesonders hoher Produktivität und Effizienz. Landschaf-ten wurden bereits in der Frühzeit nicht nur anthropo-gen verändert, sondern großräumig degradiert – bis hinzur Verwüstung mit vollständigem Nutzungsausfall. Diemeisten Landschaftszonen der Erde tragen als historisch-genetische Komplexe diese Merkmale massiver anthro-pogener Einflußnahme und Prägung in sich. Übernut-zung jenseits der jeweiligen regionalen Tragfähigkeit istein stets wiederkehrendes Merkmal aller Kulturland-schaften in allen Landschaftszonen und in allen Sied-lungsphasen. Vorzeigeobjekte des Natur- und Land-schaftsschutzes heute sind deckungsgleich mit ver-wüsteten Regionen der (vor- und früh)geschichtlichen Zeitund der Moderne. Am Beispiel Mitteleuropas, undinsbesondere des südbayerischen Altsiedellandes, wird dasRegenerationsvermögen von Kulturlandschaften der feuch-ten Mittelbreiten aufgezeigt, die aus prozessualer Sicht prin-zipiell fast alles erfahren haben, was der Mensch an Über-nutzung und Devastierung über Bergbau, Ackerbau, Ver-kehr und Siedlungstätigkeit in sie hineintragen konnte.

Die Dünenlandschaft von Abensberg-Siegenburg. VomAbenstal ausgehend erstreckt sich in nördlicher Rich-tung bis in die Nähe von Staubing, einer kleinen Ortschaftbei Weltenburg an der Donau, ein breites Flugsand- undDünengebiet (s. Abb. 2). Malm-Kalksteine bilden das Fest-gestein, welches nur an den Hängen des Donautales so-wie in einigen Kiesgruben und Steinbrüchen zutage tritt.Die Kalksteine werden von tertiärzeitlichen hellen San-den der Oberen Süßwassermolasse überlagert, denen diepleistozänen Altabens- und Donauterrassen aufsitzen.Entsprechend stehen in großer Verbreitung fluvialeSchotter, Kiese und Sande oberflächennah an.

Die Dünenlandschaft ist in einer Beckenstruktur im Über-gangsbereich zwischen Südlicher Frankenalb und dem Nie-derbayerischen Tertiärhügelland auf den weitläufigenSchotterfluren der prä-würmzeitlichen Flußterrassen vonAbens und Donau entwickelt. Ihr wird in der Literatur über-einstimmend ein kaltzeitlicher Entstehungszeitraum zuge-

sprochen. Materiallieferanten waren neben den Flußschot-tern auch die glimmerreichen tertiären Feldspatsande (u.a.Flinzsande) des im Süden aufragenden Tertiärs (Nieder-bayerisches Tertiärhügelland). Die hangenden Tertiärschüt-tungen hier vor Ort sind terrestrischen Ursprungs, im wei-teren Sinne mit dem Deltagebiet der Urnaab in Zusammen-hang zu bringen und stammen aus dem kristallinen „AltenGebirge“, dem Moldanubikum. Die auch in anderen Regio-nen Nord- und Südbayerns auftretenden Flugsanddeckenund Dünen sollen allgemein vor allem im Spätglazial, teilsauch im frühen Holozän aufgeweht worden sein. Bekanntist auch, daß frühe Rodungsphasen namentlich währendder Metallzeiten gebietsweise Sandaufwehungen verur-sachten. Wiederholt sind fossile (Ah-)Bodenhorizonte ein-geschaltet, welche die Mehrphasigkeit der Dünengenesebelegen. Als Dünenform werden für den Abensberg-Sie-genburger Raum Längsdünen mit unregelmäßigem Schei-telverlauf und stark schwankender Mächtigkeit von weni-gen Metern bis zu 15 m beschrieben. Die formtypologischeAnsprache stützt sich im Wesentlichen auf die Darstellungder Dünen in geologischen Karten auf Basis der TK 25 undin den amtlichen Grundkarten (Maßstab 1:5 000). Die Flug-und Dünensande bestehen der Literatur zufolge überwie-gend aus Quarz und sind weitestgehend karbonatfrei. DieKorngrößenverteilung zeigt eine Mittelsand-Dominanz (mS,200-630 µm). Von archäologischer Seite werden die Flug-sanddecken im Zusammenhang mit dem neolithischenFeuersteinbergbau von Arnhofen erwähnt. DetailliertereBeschreibungen, die Verbreitung der Dünen, deren Form

Abb. 2: Dünenlandschaft mit Kiefernbestand bei Siegenburg(Photo: J. Völkel)

Abb. 3: Fossiler Boden zwischen äolischen Sanden, mit Hilfevon OSL auf die Bronzezeit datiert (Grapgik: J. Völkel)

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gestalt, Aufbau und Stratigraphie betreffend, liegen nichtvor. Datierungen fehlen, selbst in Form von Einzelfällen.Überlegungen zur Morphodynamik und zum Windfeldfußen auf Annahmen und sind nicht mit einer Kartierungder Dünenmorphologie und/oder sedimentologischenParametern verschränkt, zu denen ebenfalls kaum etwasvorgelegt wurde. Hier schließen daher die eigenenVorarbeiten an, auf denen das Vorhaben aufbaut.

Ergebnisse. Ein markanter fossiler Laufhorizont am Stein-bruch deutet den OSL-Datierungen folgend auf eine bron-zezeitliche Mobilisierung der Landschaft hin (siehe Abb.3).In einer weiteren Geländekampagne wird das direkte Umfelddes neolithischen Feuersteinbergbaus von Arnhofeneinbezogen werden, was den Beleg zeitgleicher Landschafts-devastierung und Aufwehungsphasen im Neolithikumerwarten lässt. Eine massive Aufwehungsphase als Folgeflächenhafter Übernutzung und Devastierung ist für dasHochmittelalter belegt. Remobilisierungsphasen wechselnbis in die Moderne (1950er Jahre) mit Stabilitätsphasen.Anthropogene Devastierung und natürliche Regenerationsind somit das Charakteristikum der heutigen Agrarland-schaft, die von Intensivkulturen wie Spargel-, Erdbeer- undHopfenanbau geprägt ist und zudem eines der größtenWaldgebiete Bayerns mit NSG-Status trägt (DürnbucherForst). Die anthropogen geschaffene Dünenlandschaftheutiger Prägung geht auf eine jungkaltzeitliche Anlagezurück. Die kaltzeitlichen Dünenkerne und Flugsanddeckensind erhalten und konnten als solche datiert werden (OSL).

Eine jungdryaszeitliche (YD) Remobilisierung ist dem derzeitverfügbaren Datenspektrum zufolge sehr wahrscheinlich.Wie in Dünengebieten anderer Klimazonen auch, etwa imSudan-Sahel, wird oder wurde infolge massiver anthropo-gener Übernutzung eine unter andersartigen klimatischenund morphodynamischen Bedingungen geschaffeneNaturlandschaft (hier: über Böden und Vegetation über dasHolozän hinweg stabilisierte Altdünenlandschaft) reakti-viert, ohne dass eine tatsächliche Veränderung im morpho-dynamischen System aufgrund übergeordneter Parameteretwa in Folge eines Klimawandels dafür verantwortlich zumachen wäre. Wie im Sudan-Sahel die Sahara nicht gegenSüden vorrückt, fand auch während der massiven Mobili-sierungsphasen im niederbayerischen Dünengebiet vonAbensberg, Siegenburg und Offenstetten keineswegs eineAridisierung statt. Das Regenerationspotenzial der Land-schaft, und insbesondere der mitteleuropäischen Kultur-landschaft, ist nachweislich hoch. Denn lediglich die Rück-nahme des Siedlungsdrucks führte jeweils wieder zurStabilisierung des Ökosystems im Sinne sofortigerWiederbewaldung und Bodenbildung. Davon zeugen diezahlreichen Paläoböden und Makrorestfunde. GelenkteMaßnahmen zur Mobilisierung der Dünensande fandenden Archivstudien zufolge nicht statt.

Prof. Dr. Jörg Völkel, Technische Universität München,Extraordinariat für Geomorphologie und Bodenkunde,Am Hochanger 13, 85354 Freising, geo@wzw.tum.de

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Abb. 4: Die Terrassen der Abens und das Relief ermöglichen eine Rekonstruktion des ehemaligen Flusslaufes. Schwemmsandekonzentrieren sich entlang dieser ehemaligen Flussläufe. Aus den Lössablagerungen, die die umliegenden Hügel bedecken,kann ein Modell des pleistozänen Windfeldes abgeleitet werden (S. Dötterl 2008).

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Landschaftswandel – Anthropogene Devastierung und natürliche Regeneration

82 System Erde – Mensch

Abb. 6: Stratigraphisches Profil der Düne, er-mittelt durch Bodenradarmessungen(GPR) und Bohrungen mit demSchlagbohrer: Der vollständige Dünen-körper liegt auf dem fossilen Bodenaus dem Holozän. Rutschungskollu-vium an der Dünenaußenseite deutetauf eine ursprünglich steilere Formhin. Außerdem sind sowohl der fossi-le Boden als auch derDünensand vonvielen Holzkohlefragmenten durch-setzt (A. Schneider 2008).

Abb. 5: Mit Hilfe von Laserscanning-Daten ermittelte Gefälle von 10° bis 35° ermöglichen es, unterschiedliche Dünenformen zuvisualisieren. Im Untersuchungsgebiet dominieren ost-west-orientierte Longitudinaldünen sowie kleine hügelartige Dünen.Im nördlichenTeil des Forschungsgebietes (Abbildung links) wurden die Dünen vor allem durch westliche Winde geformt,während im südlichen Teil (Abbildung rechts) östlicher Wind vorherrschte (S. Dötterl 2008).

Abb. 7: Stratigraphisches Profil der Düne, ermittelt durch Bodenradarmessungen (GPR) und Bohrungen mit dem Schlagbohrer:Mit Hilfe einer detaillierten Analyse von Reflektionsmustern in Radarbildern ist es möglich, mindestens zwei verschiedenePhasen der äolischen Aktivität zu unterscheiden (A. Schneider 2008).

Internal dune structures

Sheetwash colluvium

Fluvial gravel deposits

Aeolian sands(probably differentphases of deposition)

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Depth (m)WSW ENE

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Fossil soil

Tertiary sands

Sheetwash colluvium

Fluvial clay deposits

Aeolian sands

Fluvial gravel deposits

Jurassic limestone

Depth (m)

Internal dune structures

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