Multi-scale studies of pedocomplexes with shallow buried soils in German and Austrian periglacial environments

Fossile Paläoböden können Paläoklima-Proxydaten über die geologische Geschichte der Erde liefern, dies gilt besonders für quartäre Zeitabschnitte. Zahlreiche Studien belegen, dass reliktische Merkmale von oberflächennahen Paläoböden in den heutigen Böden überliefert sind. In diesem Zusammenhang ist mittlerweile belegt, dass Oberflächenböden in quartären Sedimenten häufig polygenetisch entstanden sind und als Pedokomplexe betrachtet werden müssen. In Paläoböden, die sich nahe der Erdoberfläche befinden, verschmelzen reliktische Merkmale mit modernen klimatischen Einflüssen und beeinflussen so die aktuelle Pedogenese, Bodenbildungsraten sowie Verwitterungsintensität. Unsere Forschungen umfassen deshalb polygenetische Böden, welche oberflächennahe Paläobodenhorizonte enthalten und diese im Hinblick auf ihre unterschiedlichen bioklimatischen Entstehungsbedingungen und unter stratigraphische Aspekten berücksichtigt. Um die polygenetischen Strukturen in Böden und Sedimenten zu verstehen, verbinden die Arbeitsgebiete intensiv überprägte, komprimierte Böden der oberen Hanglagen und Verebnungen mit mehrfach gegliederten, mächtigeren Profilen und monogenetischen Horizonten der Unterhangpositionen. Die gut entwickelten, lösshaltigen Hangsequenzen ermöglichen OSL-Datierungen, welche als Basis für die zeitliche Einstufung der stark überprägten Profile dient. Die Arbeitsgebiete umfassen einen N-S ausgerichteten deutschen und einen W-E-orientierten österreichischen Transekt. Dadurch werden unterschiedliche klimatische Bedingungen berücksichtigt, wie dies beispielsweise durch die zunehmende Kontinentalität in W-E-Richtung gegeben ist. Die Projektarbeiten finden in den ehemaligen Periglazialgebieten mit ihren spezifischen Sedimenten statt und umfassen das periglaziale Ausgangsmaterial der Böden, wie Löss, Hangsedimente und periglaziale Lagen, welche zudem Paläobodenmaterial und residuale Paläoböden enthalten. Der Einfluss der Paläobodenkomponenten auf die holozäne Pedogenese und, damit verbunden auf die Verwitterungsintensität, stellt einen wesentlichen Aspekt der Forschungsarbeiten dar, welche darüber hinaus die Bedeutung der oberpleistozänen Sedimentationsstadien sowie der geomorphodynamischen Prozesse insgesamt herausstellen soll. Das methodologische Konzept besteht im Kern aus einem multiskaligen Ansatz und einem innovativen Datenbankkonzept, welches maschinelles Lernen und optimierte Bildanalyseverfahren beinhaltet. Das Datenbanksystem sowie die darin ablaufenden Verarbeitungsprozesse sollen für die unterschiedlichen Informationen eine homogene und damit vergleichbare Datengrundlage zu den Untersuchungsobjekten herstellen. In Verbindung mit den Datierungsergebnissen werden die Datensätze zur Rekonstruktion des stratigraphischen Kontexts in den oberpleistozänen Sedimentlagen der Untersuchungsräume herangezogen. Das übergeordnete Ziel der Arbeiten besteht in der Zusammenführung der multiskaligen Datenebenen, was in der Folge ein weitreichendes Verständnis von Boden- und Landschaftsdynamik unter unterschiedlichen und veränderlichen klimatischen Einflüssen ermöglichen soll.