Stefan Wirtz Vom Fachbereich VI (Geographie/Geowissenschaften ...

Experimentelle Rinnenerosionsforschung vs. Modellkonzepte – Quantifizierung der hydraulischen und erosiven Wirksamkeit von Rinnen
Kapitel 1
Experimentelle Rinnenerosionsforschung vs. Modellkonzepte – Quantifizierung der
hydraulischen und erosiven Wirksamkeit von Rinnen
Probleme kann man niemals mit derselben
Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind.
Albert Einstein
1.1 Einleitung
Im Bereich der Bodenerosionsforschung wird im Allgemeinen zwischen flächenhafter
Erosion (interrill erosion), Rillen- und Rinnenerosion (rill erosion) sowie Gully-Erosion
unterschieden (z. B. Richter, 2001; Ries, 2011). Die Arbeitsgruppe der Physischen
Geographie unter Leitung von Herrn Prof. Ries an der Universität Trier befasst sich seit vielen
Jahren mit den Prozessen und Formen der Bodenerosion, insbesondere mit der Erforschung
der räumlichen und zeitlichen Entwicklung von Gullys (z. B. Marzolff et al., 2011; Ries &
Marzolff, 2003). Da diese Erosionsformen ein sehr großes Schadenspotential aufweisen
(Avni, 2005), ist es nicht empfehlenswert, die zur Entwicklung der Formen notwendigen
Prozesse experimentell zu aktivieren. Daher wird durch Monitoring mit Hilfe verschiedener
Kameraträger wie Heißluftzeppelin, Starkwinddrachen und unbemannter Drohne das
Wachstum über mehrere Jahre festgestellt und ein Abtragswert ermittelt. Neben der Erfassung
des Gullywachstums wird mit experimentellen Methoden wie der Beregnungssimulation
mittels mobiler Kleinberegnungsanlage das Abfluss- und Abtragsverhalten im Einzugsgebiet
eines Gullys quantifiziert. Hierbei wird der flächenhafte Abfluss und Abtrag ermittelt. Bisher
ist jedoch nicht berücksichtigt worden, dass in vielen Fällen das Wasser aus dem
Einzugsgebiet nicht über den flächenhaften sheet flow dem Gully zugeführt wird, sondern in
konzentrierter Form über Rinnensysteme. Dabei laufen deutlich andere Prozesse als in den
Bereichen zwischen den Rinnen (interrill area) ab: Der Abtrag im Zuge der interrill erosion
wird durch den Einschlag der Regentropfen ausgelöst und verstärkt (Beuselinck et al., 2002).
Neben dem Einfluss der wesentlichen Bodeneigenschaften (Kuhn & Bryan, 2004; Kuhn et al.,
2003; Le Bissonnais et al., 2005) wird angenommen, dass die interrill erosion hauptsächlich
von der Niederschlagsintensität abhängt (Brodie & Rosewell, 2007; Bryan, 2000).
Rill erosion dagegen wird durch den konzentrierten Abfluss von Wasser ausgelöst (Bryan,
2000; Govers et al., 2007; Knapen et al., 2007) und gilt als der wichtigste Prozess der
Sedimentproduktion und damit des Bodenverlustes (Cerdan et al., 2002; Poesen, 1987).
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