Landschaftsentwicklung

Landschaftsentwicklung ist die langfristige Entwicklung der Topographie über Jahrtausende bis Jahrmillionen, die durch das Zusammenspiel von tektonischer Hebung und Erosion sowie dem Klima, das diese Prozesse moduliert, bestimmt wird.

Definition

Landschaftsentwicklung ist die Veränderung der Form der Landoberfläche im Laufe der Zeit als Ergebnis der Wechselwirkung zwischen tektonischer Hebung, Oberflächenerosion und -ablagerung sowie klimatischem Antrieb.

Scope

Dieses Thema synthetisiert Oberflächenprozesse zur langfristigen Entwicklung von Landschaften: das Zusammenspiel von Hebung, Klima und Erosion, die Konzepte von Gleichgewicht und Relief, die Nutzung von Landformen zur Entschlüsselung der tektonischen und klimatischen Geschichte (tektonische Geomorphologie) sowie numerische Modelle zur Landschaftsentwicklung. Es stellt den integrativen Endpunkt der Geomorphologie dar.

Core questions

• Wie interagieren Hebung, Erosion und Klima, um die Topographie zu steuern?
• Erreichen Landschaften einen stabilen Zustand, und was zeichnet das Relief auf?
• Wie können Landformen genutzt werden, um Raten tektonischer und klimatischer Veränderungen abzuleiten?

Key theories

Erosionszyklus versus dynamisches Gleichgewicht

Davis' stufenbasierter Erosionszyklus, bei dem gehobenes Land schrittweise abgetragen wird, wurde durch die Ansicht in Frage gestellt, dass Landschaften ein dynamisches Gleichgewicht erreichen können, in dem Erosion und Hebung ausgeglichen sind und die Form im Wesentlichen stabil bleibt.

Tektonische Geomorphologie

Da Oberflächenprozesse auf Hebung reagieren, zeichnen Landformen wie Flussprofile, Terrassen und Verwerfungsstufen die Raten und Muster der tektonischen Deformation auf, wodurch die Geomorphologie aktive Tektonik quantifizieren kann.

Mechanisms

Tektonik liefert Gestein und Relief durch Hebung, während das Klima die Rate und den Stil der Erosion bestimmt, die es abträgt. Wenn Hebung und Erosion im Gleichgewicht sind, kann eine Landschaft einen stabilen Zustand erreichen, in dem die mittlere Höhe ungefähr konstant bleibt, auch wenn Material kontinuierlich abgetragen wird. Die Quantifizierung dieser Raten mittels Datierung und topographischer Analyse sowie deren Simulation mit Landschaftsentwicklungsmodellen zeigt, wie sich die Topographie entwickelt und was sie über vergangene Antriebe aufzeichnet.

Clinical relevance

Die Analyse der Landschaftsentwicklung quantifiziert Erosionsraten, die für die Boden- und Reservoirbewirtschaftung relevant sind, identifiziert aktive Verwerfungen und Hebungen für die Gefahrenbeurteilung und liefert den langfristigen Kontext für die Interpretation des gegenwärtigen Umwelt- und Klimawandels.

History

Davis' Erosionszyklus dominierte das Landschaftsdenken um 1900, wurde jedoch Mitte des 20. Jahrhunderts von John Hack und anderen kritisiert, die das dynamische Gleichgewicht betonten. Der Aufstieg der quantitativen Datierung, der digitalen Topographie und numerischer Modelle hat die Landschaftsentwicklung und die tektonische Geomorphologie seither zu rigorosen, prädiktiven Feldern gemacht.

Debates

Existenz und Prävalenz eines topographischen Gleichgewichtszustandes

Ob reale Landschaften üblicherweise einen echten Gleichgewichtszustand erreichen, in dem Hebung und Erosion ausgeglichen sind, oder ob sie stattdessen meist in einem transienten Anpassungsprozess an sich ändernde Tektonik und Klima sind, bleibt eine aktive Frage.

Key figures

• William Morris Davis
• Douglas Burbank
• Robert S. Anderson
• John Hack

Seminal works

• davis1899
• burbankanderson2011

Frequently asked questions

Kann ein Gebirge bei ständiger Erosion seine Höhe beibehalten?

Ja. Wenn tektonische Hebung Gestein mit der gleichen Rate hinzufügt, mit der Erosion es abträgt, kann ein Gebirge in einem dynamischen Gleichgewichtszustand auf ungefähr konstanter Höhe bleiben, auch wenn einzelne Partikel kontinuierlich abgetragen werden.