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

Experimentelle Rinnenerosionsforschung vs. Modellkonzepte – Quantifizierung der hydraulischen und erosiven Wirksamkeit von Rinnen
verwittert, Pflanzenwachstum im wenigen feineren Material in den Rinnen, viel zu wenig
Wasser) das wenige Wasser aus den Experimenten sehr effektiv für den Abtrag nutzen
können. Vermutlich ist das Material, das am Gebietsauslass gemessen wird, nicht allein durch
den Oberflächenabfluss unter Niederschlagsereignissen am Messpunkt angekommen, sondern
auch durch Massenbewegungen und Erosion im Flussbett selbst.
In dem Gully-Einzugsgebiet Freila in Andalusien (Wirtz et al., 2012b) werden verschiedene
Methoden (Beregnungen, Spülversuche, Luftbildaufnahmen, Kartierung) kombiniert, um die
Anteile des flächenhaften und des linienhaften Abtrages in diesem Gesamtgebiet zu
vergleichen. Die Gesamtmenge des abgetragenen Materials ist auf den interrill-Bereichen 5-
15-mal höher als in den Rinnen. Dies ist nicht verwunderlich, da der Flächenanteil der
interrill-Fläche 99,75 %, der Anteil der Rinnen nur 0,25 % beträgt. Werden jedoch die
abgetragenen Mengen auf die Flächenanteile bezogen, zeigen die Rinnen eine 20-60-fach
höhere Rate als die interrill-Flächen. In anderen Testgebieten in Andalusien können noch
deutlich höhere Werte in Rinnen gemessen werden, allerdings fehlen bisher die Daten, um
auch für diese Gebiete eine Hochrechnung auf das Gesamtgebiet durchführen zu können. Die
Versuche zeigen eindeutig, dass Rinnen effektive Sedimentquellen sind, selbst unter für
Erosionsprozesse erschwerten Bedingungen. Während Abflussereignissen laufen in Rinnen
andere Prozesse als auf den interrill-Flächen ab und/oder ähnliche Prozesse laufen mit einer
völlig anderen Intensität ab. Im Rahmen dieser Arbeit wird geprüft, welche Prozesse in den
Rinnen ablaufen.
1.5 Prozesse in der Rinne
Es ist also zu klären, welche Prozesse die Rinnen zu einer solch effektiven Sedimentquelle
machen. In Andalusien und in den Bardenas Reales (Wirtz et al., 2012a, 2013) wird versucht,
die Prozesse anhand der Werte der einzelnen Proben und deren zeitliche Anordnung an den
Messstellen zu identifizieren. Insgesamt lassen sich anhand der Ergebnisse der Spülversuche
und der Beobachtungen während der Experimente mehrere parallel ablaufende Prozesse
ausweisen. Zunächst wird das lose in der Rinne liegende Material aufgenommen und
abtransportiert. Dies ist an der oft hohen Sedimentkonzentration der relativ langsam
fließenden Wasserfront zu erkennen. Je nach Materialmenge und Abflusswirksamkeit
geschieht dies direkt an der Wasserfront, oder der Prozess zieht sich über einen gewissen
Zeitraum von bis zu mehreren Minuten hin, sodass die Auswirkungen in mehreren Proben an
hohen Sedimentkonzentrationen zu erkennen sind. Dieser Prozess wird als bulldozer-effect
bezeichnet (Seeger et al., 2004; Regüés et al., 2000), da ein großer Teil des losen Materials
15