Forschung an der Professur für Geomorphologie und Bodenkunde

The interdisciplinary joint project Landscapes under Climate Change - Influence of management and climate change on interactions of terrestrial and aquatic ecosystems

is headed by Prof. Dr. Jörg Völkel (Coordinator), PD Dr. Michael Dannenmann (Karlsruhe Institute of Technology), Prof. Dr. Jürgen Geist, Prof. Dr. Dr.h.c. Ingrid Kögel-Knabner & Prof. Dr. Michael Schloter.

Climate change influences the (nutrient) matter balance in the near subsurface, and therefore the interaction patterns between terrestrial and aquatic ecosystems in cultural and natural landscapes will change and put ecological and economic soil functions and ecosystem services at risk. C, N, P compounds play a prominent role in the search for mitigation and adaptation strategies. Changes in the metabolic balance of soils and soil-borne sediments are closely linked to changes in the microbiome. The complex interaction patterns in the near subsurface (critical zone) of terrestrial ecosystems are directly linked to aquatic ecosystems via substance inputs to water bodies, whose biodiversity is particularly at risk. In cultural landscapes, the form of land use is of utmost importance, especially grassland and its management. In search of suitable mitigation strategies, the project investigates these changes in the sink and source function of the C, N, P reservoirs along a climatic gradient in the Bavarian Forest near Regensburg from the montane to the colline stage within the same natural unit. In the context of the project, quasi-natural grassland sites without current and without previous soil management form the reference conditions. They are contrasted with long-term intensively used sites. On the basis of these scenarios, the interactions between landscape and climate will be illuminated and, in comparison with the corresponding regulations such as the Water Framework Directive and the Soil Protection Ordinance, management strategies will be developed with the aim of maintaining soil functions under climate change conditions and reducing undesirable inputs from terrestrial to aquatic systems. In addition to cultural landscape genesis, the structure of the near-surface subsurface with material stocks, layer structure, weathering phenomena, pedogenesis and slope water flow is of fundamental importance. Hence, the interdisciplinary project combines the competences of geomorphology, soil science, microbiology, stable isotope biogeochemistry, hydrology and aquatic systems biology.

Straubing / Sorviodurum – Entwicklung von Fluss-, Agrar- und Stadtlandschaft an der europäischen Lebensader Donau von der keltischen Siedlung bis zur Gegenwart

Straubing / Sorviodurum – Development of River-, Agricultural-, and City Landscape on the European Lifeline Danube from the Celtic Settlement to the Present Day

Prof. Dr. Günther Moosbauer, Gäubodenmuseum, Stadt Straubing

Prof. Dr. Gerhard Schellmann, Physische Geographie, Friedrich-Otto-Universität Bamberg (kooptiert)

Prof. Dr. Jörg Völkel, Geomorphologie & Bodenkunde GeoBoku, TU München

Kurzfassung /Summary:

Das Vorhaben erforscht die Paläoumwelt der Stadt Straubing und ihres Umlandes unter besonderer Berücksichtigung natürlicher Flusslaufverlagerungen und wasserbaulicher Veränderungen an der Donau und an ihren Tributären unter Einbezug der Chronik und Schadwirkung von Hochflutereignissen. Erste wasserbauliche Maßnahmen sind für die provinzialrömische Zeit unter anderem in Form von Kaianlagen und Piers belegt und werden für die vorangegangene keltische Siedlungsphase am selben Ort postuliert. Die Rekonstruktion der Flusslandschaft an der Donau um die Zeitenwende ist der erste Schwerpunkt des Vorhabens. Außerhalb der aktiven Flusslandschaft werden als zweiter Schwerpunkt die Bodenlandschaft und die Entwicklung der Agrarlandschaft von Straubing über alle Siedlungsphasen seit Beginn des Ackerbaus vor ca. 7000 Jahren über die Einwanderung der sogenannten Bandkeramiker erforscht. Zusammen mit der Entwicklungsgeschichte der römischen und mittelalterlichen Stadt Straubing liegt ein dritter Schwerpunkt auf der Laufumlenkung des Hauptabflusses der Donau im Zuge der Errichtung der Sossauer Bschlacht im Jahre 1480. Die fluviale Geomorphodynamik und die Paläo-Flusslandschaft vor und nach dieser Maßnahme werden rekonstruiert. Ein vierter Schwerpunkt befasst sich mit den flussbaulichen Maßnahmen im Zuge der Etablierung der Dampfschifffahrt auf der Donau bis hin zum Ausbau zur Bundeswasserstraße im Zuge der Rhein-Main-Donau-Baumaßnahmen (RMD) und Verlagerung des Straubinger Donauhafens.

The project investigates the paleoenvironment of the city of Straubing and its surrounding area with special regard to natural river course shifts and hydraulic engineering changes on the Danube and its tributaries, including the chronicle and damaging effects of flood events. First hydraulic engineering measures are attested for the provincial Roman period, among others in the form of quays and piers, and are postulated for the preceding Celtic settlement phase at the same site. The reconstruction of the river landscape on the Danube around the turn of the Roman period is the first focus of the project. Outside the active river landscape, the soil landscape and the development of the agricultural landscape of Straubing over all settlement phases since the beginning of agriculture about 7000 years ago are investigated as a second focus via the immigration of the so-called Bandkeramiker. Together with the history of the development of the Roman and medieval town of Straubing, a third focus is on the course diversion of the main discharge of the Danube in connection with the construction of the Sossauer Bschlacht in 1480. The fluvial geomorphodynamics and the paleo-river landscape before and after this measure are reconstructed. A fourth focus deals with the river engineering measures in the course of the establishment of steam navigation on the Danube up to the development to a federal waterway in the course of the RMD construction measures and relocation of the Straubing Danube port.

Laufzeit / Runtime:

Das Vorhaben startete unter Einbezug gemeinsamer Vorarbeiten (u.a. DFG-GRK 462) in Form einer Pilotierungsphase im Sommer 2018 / The project started with the inclusion of joint preliminary work (a.o. DFG-GRK 462) in the form of a pilot phase in summer 2018.

Projektfinanzierung / Funding:  Stadt Straubing, TU München

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BMBF-Verbundprojekt GeoArchives - Signals of Climate and Landscape Change preserved in Southern African Geoarchives 

"GeoArchives SPACES"

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit 07/2013 – 06/2018

Das Verbundprojekt GeoArchives zeigt Forschungsstrategien auf, die geeignet sind, die natürlichen Ressourcen Südafrikas vor dem Hintergrund des globalen Wandels kritisch zu hinterfragen und den damit verbundenen Herausforderungen zu begegnen. Dies betrifft insbesondere die Auswirkungen von Klimawandel und Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Bodenfruchtbarkeit und die Verfügbarkeit geeigneter Landflächen für den zukünftigen Bedarf. Von höchster Bedeutung sind daher eine effizientere Nutzung der vorhandenen Ressourcen und zugleich ihr Erhalt. Verschiedene sich überschneidende Aspekte müssen berücksichtigt werden, um ein nachhaltiges und integriertes Management von Ressourcen- und Landnutzung sicherzustellen. Klimatische Veränderungen bzw. der menschliche Einfluss wie Landwirtschaft, Beweidung und Ackerbau können hierbei zu einer Degeneration der Landschaft führen, sofern die natürliche Stabilität der Landschaft und ihr Regenerationspotential überschritten werden.

Die Ergebnisse helfen entscheidend, prognostisch ausgerichtete Szenarien und Modelle zu evaluieren. Sie erlauben eine qualitative wie quantita­tive Erfassung von Prozessen wie Bodenerosion, Ablagerung und Degradation auf lokaler wie regionaler Ebene und geben somit Hinweise auf die zukünftigen Auswirkungen von Landnutzung, Klimaveränderung und Wandel der Landschaft. Im Kontext der Anpassung an die globalen Veränderungen wird dazu beigetragen, Werkzeuge der Erdbeobachtung in kontinentalen und marinen Bereichen zu ent­wickeln. Auf Grundlage der Analyse der terrestrischen und marinen Geoarchive wird das Verbundprojekt einen Wissenstransfer zwischen Forschung, Wirtschaft und der Gesellschaft liefern. Mit Hilfe entsprechender Netzwerke und im Kontext mit weiteren Forschungsprogrammen im Südlichen Afrika werden den Entscheidungsträgern die Instrumente für ein zukunftsorientiertes, nachhaltiges Erdsystem-Management vor einem geowissenschaftlichen Hintergrund an die Hand gegeben. Das gilt insbesondere für die Verzahnung der Forschungsstrategie dieses Verbundprojektes (GeoArchives) mit den weiteren Verbundprojekten innerhalb SPACES und den dort verfolgten Forschungsstrategien.

Förderung durch das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz StMUV München

"Bayerische Landschaften im Klimawandel - C- und N-Mobilität in Landschaften im Umbruch auf Basis kolluvialer und alluvialer Prozesse"

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, Prof. Dr. Ingrid Kögel-Knabner, Prof. Dr. Hans Peter Schmid

angesiedelt im TUM Critical Zone Observatorium

Laufzeit: 2015-2018

"Signale klimabedingter Extremwetterereignisse in Mooren des Ammergebirges - Validierung von Klimaszenarien inBayern und Schaffung von Grundlagen zur Klimaanpassung"

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

angesiedelt im TUM Critical Zone Observatorium

Laufzeit: 2012-2014

Kurzfassung:

Das Ammergebirge ist Teil des TUM-Critical Zone Observatoriums (TUM-CZO) und reich an Mooren, die in den unterschied­lichsten Positionen im Gelände entwickelt sind. Das TUM-CZO verfügt damit über eine international als bedeutsam ein­gestufte Dichte des Klima- und Geoarchivs Moor. Entsprechende Studien zur Erfassung der Moore und ihrer Charakterisie­rung sind in der Literatur greifbar und wurden vom StMUG, dem LfU und weiteren nachge­ordne­ten Behörden mit großer Sorgfalt erarbeitet. Bekannt ist für das Ammer­gebirge, daß ab dem 16. und 17. Jahrhundert eine bis in die Gegenwart durchgängig betriebene Almwirt­schaft besteht. Die Zeit davor ist den siedlungs- und wirtschaftshistori­schen Quellen zufolge in den alpinen und subalpinen Höhenstufen in nur geringem Maße von massiver anthro­po­gener Einflußnahme gekenn­zeichnet. Es kann also postuliert werden, daß die Moore des Ammergebirges vor dem 16. Jahrhundert in generali­ter natürlichen Prozessen und Störun­gen un­terworfen waren, und als Geoarchive funktionierend mögliche klimage­steuerte Signale aus der Critical Zone wie Systemveränderungen im geomorphodynamischen Umfeld aufge­nommen und gespeichert haben.

Der Schlüssel zum Verständnis der Reaktionsmuster terrestrischer Ökosysteme und der daraus ableitbaren zukünftigen Prozesse und Folgen liegt weniger in Beobachtungspro­grammen der Gegenwart als in der Rekonstruktion vormaliger Systemzustände und dem Verständnis der sie bedingenden Reaktions­weisen. Ohne die Kenntnis dieser Ver­gangenheit gibt es keine verläßliche Vorhersage der Auswirk­ungen von Klima- und Landnutzungswandel und ihrer Interaktionen in der Zukunft. Geoarchive liefern insofern den notwendigen Abgleich prognostischer Klimaszenarien mit den stattgehabten Realitäten (Validierung).

Die Studie ist von besonderer Bedeutung zur Beurteilung der Wirksam­keit und der Gefahrenabschätzung zukünftiger Systemveränder­ungen im Bayerischen Hochgebirge, wie sie vor dem Hintergrund sich verändernder Klimabedingungen unter Häufung meteorologi­scher Extremereignisse zu erwarten wären. Der Georessource Boden und ihrer Gefährdung, die als ein wesentlicher Bestandteil der Critical Zone mit ihren essentiellen, sowohl regulie­renden als auch produktiven Eigenschaften im Zentrum der umweltpolitisch zu beachtenden Ecosystem Services steht, kommt dabei besondere Auf­merksamkeit zu.

Förderung durch die U.S. National Science Foundation (NSF)

"Boulder Creek Critical Zone Observatory (BC-CZO) – Weathered Profile Development in a Rocky Environment and its Influence on Watershed Hydrology and Biogeochemistry"

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold

Kooperation: University of Colorado at Boulder

Laufzeit: 2007-2012

Informationen: Critical Zone Observatories (CZO)

Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (Auswahl)

"Altersstellung periglazialer Hangsedimente im Otterbachtal, Bayerischer Wald" (Az. VO 585/15-1)

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2011-31.12.2013

Kurzfassung:
Periglaziale Hangsedimente treten als vielschichtige Sedimentkomplexe von teils mehreren Metern Mächtigkeit auf, lassen sich stratigraphisch sehr gut differenzieren und sind von herausragender Bedeutung u.a. für alle pedogenetischen, hydrologischen und geochemischen Prozesse am Hang. Als Bestandteil des oberflächennahen Untergrunds sind sie daher von großer Bedeutung. Ihre Erforschung hat ihre Wurzeln in Deutschland, wo ein entsprechendes Gliederungsschema entwickelt wurde und Teil offizieller Kartieranleitungen ist. Genese und Altersstellung der Hangsedimente werden kontrovers diskutiert. Die Datierung der obersten Schichtglieder war lange Zeit nur indirekt möglich und wurde über Beimengungen von allerödzeitlicher Laacher See-Tephra in das jüngste Schichtglied, Einschaltungen von Torfen oder die Überdeckung des Sedimentkomplexes mit im Spätglazial aufgewachsenen Mooren vorgenommen. Für die mächtigeren basalen Teile der Sedimentkomplexe gibt es hinsichtlich der Altersstellung nur Annahmen. Genaue Auskunft über deren Alter können Methoden wie Lumineszenzverfahren geben, welche die Sedimente an sich selbst datieren und die bereits erfolgreich eingesetzt wurden, auch im Untersuchungsgebiet dieser Studie. Am Beispiel einer typischen kristallinen Mittelgebirgslandschaft wird eine Auswahl repräsentativer Profile getroffen. Die Schichtkomplexe werden differenziert, prozeßgenetisch analysiert und mit Hilfe der Optisch Stimulierten Lumineszenz-Methode altersdatiert.

"Jungquartäre Hangsedimente als Archive der Landschaftsgeschichte in der Colorado Front Range, U.S.A." (Az. VO 585/14-1)

Ausführender: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2011-2014

Kurzfassung:
In der Colorado Front Range, U.S.A., finden sich von der subalpinen bis in die tiefmontane Stufe reichend in weiter Verbreitung geschichtete Hangsedimente von > 1 m Mächtigkeit mit wiederkehrender Sedimentcharakteristik innerhalb des jeweiligen Schichtkomplexes. Sie wurden erstmals von LEOPOLD et al. (2008) beschrieben, müssen aber ansonsten als völlig unbearbeitet gelten. Das betrifft sowohl ihre Genese als auch ihre Altersstellung. Erste Datierungsversuche mit OSL haben die Datierbarkeit der Sedimentkomplexe bewiesen und vor allem letztkaltzeitliche Alter zwischen 40 ka und 12 ka ergeben. Entlang eines W-E verlaufenden Landschaftsprofils, das von der subalpinen Stufe E’ der Continental Divide (Baumgrenze an der Niwot Ridge) bis in die Zone der Foot Hills im Übergangsbereich zu den Great Plains reicht (Boulder), werden anhand von 20 repräsentativen Profilen hypsometrisch bedingte Unterschiede den Schichtaufbau, die Sedimentcharakteristik und die Morphodynamik betreffend erarbeitet. Vor allem die montanen Stufen der Colorado Front Range sind aufgrund der semiariden Klimabedingungen arm an paläoklimatisch auswertbaren Geoarchiven. Das Vorhaben diskutiert auf Basis der Hangsedimente zudem die LGM-zeitliche Lage der Permafrostgrenze. Es stellt insofern ein neuartigen Beitrag zur Rekonstruktion der Paläoumwelt- und Paläoklimabedingungen in den unterschiedlichen Höhenstufen der Colorado Front Range dar.

"Genese und Alter der Dünenlandschaft zwischen Abensberg und Siegenburg (Niederbayern, Lkr. Kelheim)" (Az. VO 585/13-1)

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold

Kooperation: Landschaftspflegeverband VöF e.V., Kelheim, Landkreis Kelheim, Regierung von Niederbayern

Laufzeit: 2007-2010

Kurzfassung:
Die niederbayerischen Flugsandgebiete und Dünenlandschaften im Raum Abensberg/Siegenburg entstanden im Überlagerungsbereich jungtertiärer Deltaschüttungen der Ur- Naab mit vielfach gegliederten pleistozänen Schottern der Donau sowie der Abens unter wiederholter, teils großräumiger Verlagerung der quartärzeitlichen Flußläufe. Hinsichtlich ihrer Verbreitung sind die Dünen und Flugsande seit langem bekannt. Ihre primär kaltzeitliche Genese ist stratigraphisch ableitbar. Ungeklärt sind Fragen des morphodynamisch relevanten Windfeldes, der genauen zeitlichen Zuordnung und der ersten Befunden zufolge umfassenden Remobilisierung der Flug- und Dünensande im Zuge anthropogen bedingter Übernutzung der Landschaft während diverser Siedlungsphasen. Heute sind die Dünenfelder Naturschutzgebiete. Auf Basis geophysikalischer Prospektion sollen an vier ausgewählten Dünenzügen und deren Umfeldern die liegenden Flugsanddecken, die Dünenkerne und die jüngeren Aufwehungen gegliedert, sedimentologisch charakterisiert und mit Hilfe von OSL-Datierungen sowie 14C-Datierungen an Makroresten und humosen Substanzen von fossilisierten Humushorizonten datiert werden.

"Kolluviale Verfüllungen unterhalb der linienbandkeramischen Siedlung Niederhummel im Landkreis Freising"  (DFG-Az. LE1531/4-1)

Antragsteller: PD Dr. Matthias Leopold 

Laufzeit: 2011-2012

Kurzfassung:
Seit längerem sind auf einem Lößrücken bei Niederhummel im südbayerischen Landkreis Freising Siedlungsbefunde der ältesten Linienbandkeramik bekannt. Das zwischen den beiden alpinen Flüssen Isar und Amper gelegene Areal ist eine der ältesten Siedlungsflächen Bayerns. Archäologische Grabungen in den Jahren 1990 und 2007 bestätigen die zeitliche Einordnung der Siedlung auf ca. 5400 - 5300 BC. Erste eigene magnetische Prospektionen sowie begleitende bodenkundliche Kartierungen belegen eine starke Erosionsgefährdung des Siedlungsareals, was mit archäologischen Grabungsbefunden einhergeht. Im Zuge der Kartierungsarbeiten wurde eine kolluvial verfüllte Depression unterhalb der ehemaligen Siedlungsfläche neu entdeckt und bietet nunmehr erstmals die Möglichkeit, das Erosionsgeschehen im Umfeld zu rekonstruieren. Kolluvien sind die korrelaten Sedimente einer anthropogen induzierten Bodenerosion, die im Zuge von Ackerbau entstehen, sodass die Analysen dieser Sedimente Informationen zum Erosions- und Akkumulationszeitpunkt und den Akkumulationsbedingungen erarbeiten werden. Das Vorhaben soll klären, ob die aufgefundenen Kolluvien aus der Zeit der ersten Inkulturnahme der Landschaft stammen und ob sie Beiträge zum Landschaftswandel und zur Nutzungsgeschichte des Raums beitragen können.

"Torfe, Kolluvien zund Böden als Archive zur Rekonstruktion der Paläoumwelt im Regensburger Altsiedelland (Burgweinting, Stadt Regensburg)" (Az. RA 1129/2-1)

Antragstellerin: Dr. Alexandra Raab

Kooperation: Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege München/Regensburg, Stadt Regensburg

Laufzeit: 2007-2010

Kurzfassung:
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, in einer archäologisch hervorragend erschlossenen Altsiedellandschaft Süddeutschlands die anthropogen gesteuerte spätglaziale bis holozäne Landschafts- und Landnutzungs­geschichte zu rekonstruieren. Für diese Rekonstruktion sollen in der Siedlungskammer Burgweinting (Stadt Regensburg) die Geoarchive Moor, Kol­luvium und Boden gemeinsam untersucht werden. Im Zentrum der Studie steht das Niedermoor am Islinger Mühlbach, in dessen direkter Nachbarschaft seit mehr als 10 Jahren eine überregional bedeutende archäologische Flächengrabung statt­findet. Moorkerne mit Wechsel­lage­rungen aus Torflagen und Kolluvien spiegeln die sich ändernde Landnutzungs­geschichte des Raumes wider und sollen sedimentologisch, pedogenetisch und archäo­botanisch gekenn­zeichnet werden. Neben Bohrsondierungen werden im Gelände zur Prospektion geo­physikalische Methoden eingesetzt. Im Labor werden physikochemische Standardanalysen der Bodenkunde und v.a. palynologische Untersuchungen durchgeführt. Das Methoden­kollektiv wird von zwei neu zu implementierenden Verfahren (microscopic charcoal-Analyse, Bestimmung des Humifizierungsgrades) ergänzt. Unter Einbezug der archäologischen Resultate soll eine möglichst lange zurückreichende und umfassende Paläo­umwelt­rekonstruktion erarbeitet werden.

"Geophysikalische und sedimentologische Untersuchungen am ehemaligen Eisstausee Lake Devlin, Front Ranges, Colorado, USA" (Az. LE 1531/2-2)

Antragsteller: PD Dr. Matthias Leopold

Kooperation: Prof. Dr. David Dethier, Williamscollege at Williamstown, Massachussetts USA, State University of Colorado at Boulder, Colorado USA

Laufzeit: 2006-2009

Kurzfassung:
Die Phase des Eisrückzugs am Ende der letzten Kaltzeit stellt einen markanten Umbruch im globalen Klimageschehen dar. Daten zur genauen zeitlichen Einordnung dieser als Deglaciation bezeichneten Phase sind sehr wichtig, um die damit gekoppelten geosystemaren Prozesse der Vergangenheit zu verstehen. An einem Schlüsselgebiet der Front Range in Colorado, USA, am ehemaligen Pinedale-zeitlichen (~30.000 - 12.000 BP) Eisstausee Lake Devlin wurden erstmalig dem See zugehörige paraglaziale Deltasedimente exakt kartiert, geomorphologisch charakterisiert und datiert. Sie zeigen ein leicht abweichendes, zeitlich jüngeres Bild der Deglaciation-Phase dieses Areals, sodass es Aufgabe im Folgeantrag ist, die Befunde über benachbarte Geoarchive zu überprüfen und neue Archive zu erschließen. Daher soll der Talbereich des ehemals stauenden Gletschers, welcher die räumliche Gegenseite des vorab bearbeiteten Eisstausees darstellt, nunmehr über geomorphologisch-sedimentologische Kartierungen, geophysikalische Prospektionen und geeignete Datierungen bearbeitet werden. Er werden Daten zum letztmaligen Eisrückgang erwartet, die als Vergleichsgrundlage der Ergebnisse des ersten Förderabschnitts dienen. Die Einarbeitung der Daten in ein überregionales Vergletscherungsmodell wird angestrebt.

DFG-Graduiertenkolleg "Paläoökosystemforschung und Geschichte GRK 462"

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel (ab 2001)

Laufzeit: 1998-2006

Kurzfassung:
Das Graduiertenkolleg bietet ein interdisziplinär ausgerichtetes Studienprogramm aus den Fächern Physische Geographie, Bodenkunde, Botanik und Geschichte zur Förderung von Promotionsvorhaben oder Forschungsvorhaben von Promovierten. Es führt damit natur- und geisteswissenschaftliche Disziplinen an gemeinsam ausgewählten konkreten Forschungsprojekten im Gelände und Labor zusammen. In exemplarischen Modelllandschaften im Umfeld des Donaubogens bei Regensburg/Oberpfalz sollen die komplexen Mensch-Umwelt-Wechselwirkungen während ausgewählter Zeiträume seit dem späten 3. Jt. v. Chr. als geschichtliche Prozesse verstanden werden, die von Bedeutung für die Kulturausformung waren. Der integrative Ansatz des Kollegs stellt eine moderne Form von Lehre und Forschung dar, indem die Graduierten die Bewertungskriterien und Grundlagen der beteiligten Nachbardisziplinen anhand konkreter Forschungsprojekte im Gelände erlernen und für die eigenen Arbeiten nutzbar machen.

"Böden auf künstlichen und natürlichen Substraten der ostthüringischen Bergbaufolgelandschaft als Senken und Quellen bergbauinduzierter Stoffe" (Az. VO 585/10-1)

Bündel mit Medizin, Ökologie und Geowissenschaften FSU Jena

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel, Dr. Thomas Raab

Laufzeit: 2000-2003

Kurzfassung:
Das Forschungsvorhaben will am Beispiel der Bergbaufolgelandschaft Ostthüringens und ihrem direkten Umfeld mittels einer differenzierten pedogenetischen Analyse klassifizierbarer Standorttypen den entwicklungsbedingten Funktionswandel nativer und vor allem anthropogener Böden als Senken und Quellen bergbauinduzierter (Schad-) Stoffe wie diverse Schwermetalle und Uran qualitativ und quantitativ erfassen.Im Rahmen des Uranbergbaus haben die großdimensionierte Aufhaldung von Bergematerialien Lithologie sowie nachfolgende Rekultivierungsmaßnahmen unterschiedlichen Alters für die neu einsetzende Bodenbildung klar differenzierbare Ausgangssubstrate geschaffen, die sich deutlich von denen nativer Böden unterscheiden. Untersucht werden die unterschiedlichen physikochemischen Eigenschaften der anthropogen geschaffenen Böden als die wesentlichen Steuerungsgrößen für den Schadstoff- und Nährstofftransfer vor allem bezüglich der Interaktionen zwischen den abiotischen und den biotischen Kompartimenten einer Bergbaufolgelandschaft. Diese Eigenschaften weichen sowohl substratbedingt als auch standortbedingt stark voneinander ab. Daher werden vier für die Bergbaufolgelandschaft typische Substrate und auf ihnen entwickelte Pedokomplexe in drei Untersuchungsarealen ausgewiesen, die sowohl hinsichtlich substratbedingter und fortführend pedogenetischer Effekte als auch hinsichtlich der Einflußnahme dieses Faktorengeflechts auf Sorptionsvermögen und Bioverfügbarkeit insbesondere bergbauinduzierter Schadstoffe untersucht werden. Die Substrattypen variieren hinsichtlich des Alters der pedogenetischen Exposition sowie der biopedogenen, atmogenen und fluvialen Kontamination mit Schadstoffen, die im Falle der vorgenannten Pedokomplexe unbekannt ist. Mit Schwerpunkt auf einem Auenstandort in direkter Nachbarschaft der Dammränder der industriellen Absetzanlagen des Seelingstädter Reviers wird die Befrachtung des Bodenwassers mit bergbauinduzierten Schadstoffen untersucht.

"Zur Datierung der Deglaciation am Raft Mt. in den Interior Plateaus & Highlands von British Columbia, Canada" (Az. VO 585/7-1)

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2003-2005 

Kurzfassung:
Geländearbeiten in den Interior Plateaus and Highlands von British Columbia sowie erste Datierungen des Befundmaterials haben neuartige Ergebnisse zur Frage des Eisfreiwerdens der Interiors (Deglaciation) und zur Ausbildung eines sogenannten Eisdomes zwischen Rocky Mts. und Küstenkordillere (Coast Mts) gezeitigt. Für die nördlichen Sushwap Highlands steht aufgrund dieser Untersuchungen nunmehr fest, daß während der letzten Kaltzeit, dem Wisconsin, eine Eigenvergletscherung der lokalen Gebirgsstöcke entwickelt war. Unklar ist, ob sich - wie zu fordern - diese Eigenvergletscherung mit einem überregional entwickelten Eisstromnetz verzahnte und in welchen Höhenlagen das stattfand. Hierzu liegt aus dem Untersuchungsgebiet in den Nördlichen Sushwap Highlands auf Basis einer Geländekampagne vom Sommer 2002 am Raft Mt. datierbares Material in Form von Lössen, Tephren, Moortorfen und organischen und organischen Makroresten vor, welches mit Hilfe der beantragten Sachbeihilfe analysiert werden soll.

"Spätglazialer und holozäner Landschaftswandel in den Cariboo Mts. and Quesnel Highlands von British Columbia, Canada" (Az. VO 585/9-1, 11-1)

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2000-2002

Kurzfassung:
Ausgehend von eigenen Befunden aus den Shuswap Highlands soll in den nördlich davon gelegenen Cariboo Mts. und in den ebenfalls benachbarten Quesnel Highlands der spät-glaziale und holozäne Landschaftswandel untersucht werden. Unterhalb der aktuellen Kargletscher haben ihre holozänen und spätglazialen Hochstände ein reichhaltiges Forminventar geschaffen, das eine Vielzahl hochauflösender Geoarchive in Form von Vermoorungen glazialer Hohlformen enthält. Die Formen und Sedimente dieser Höhenvergletscherung verschneiden sich mit den Hinterlassenschaften der tiefergelegenen weiträumigen Inlandvergletscherung der Interiors. Im Zuge der diesjährigen Geländekampagne werden in beiden Teillandschaften geeignete Areale in Form von Gletschereinzugsgebieten ausgewählt und die relevanten Geoarchive kategorisiert. Datierungen der zu erbohrenden Moortorfe und Glazialsedimente, der organischen Makroreste in denselben und nicht zuletzt eine Tephren-chronologie in Mooren und Stillwassersedimenten werden ein neues Bild der klimabedingten Landschaftsentwicklung vor Ort ergeben und sind ein weiterer Baustein zur Diskussion um die Rekonstruktion des Landschaftswandels im Zuge der Deglaciation der weiträumigen kontinentalen Interiors zwischen der Küstenkordillere und den Rocky Mts. Kanadas.

„Datierung von Hangsedimenten und Mooren in deutschen Mittelgebirgen im Übergang vom Spätglazial zum Holozän zur Rekonstruktion des Paläoklimawandels“ (Az. VO 585/8-1)

verankert im Schwerpunktprogramm SPP 545

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel 

Laufzeit: 1998-2001 

"Würmzeitliche Vergletscherung des Bayerischen Waldes im Arbergebiet" (Az. VO 585/3-1, -2)

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 1996-1999

Kurzfassung:
Im Bereich des Gebirgstockes von Großem und Kleinen Arber im Bayrischen Wald hinterließ die dortige Vergletscherung im Seebachtal mit dem Kleinen Arbersee und der ihn umgebenden Moränenlandschaft ein eindrucksvolles Glazialrelikt. Im nordwärts verlaufenden Seebachtal sind über mehrere Kilometer Tallänge glazigene Sedimente und Formen erhalten, die bislang weder kartographisch exakt erfaßt noch zeitlich zugeordnet wurden. Das gilt für den gesamten Glazialformenschatz des ostbayerischen Mittelgebirgsraumes. Ziel der Studie ist die exakte Rekonstruktion einer jungpleistozänen Glaziallandschaft im Bayrischen Wald. Die Analyse beginnt mit der großmaßstäblichen Erfassung des Reliefs mittels moderner Vermessungsmethoden. Die exakte Aufmessung dient der Morphostratigraphie, der Differenzierung der glazialen Akkumulationsformen untereinander (überwiegend Seiten- und endmoränen sowie glaziolakustrine Sedimente) als auch der Trennung der glazigenen Sedimente von den damit eng vergesellschafteten Reliefelementen periglazialer Genese. Durch die Einbindung klassischer sedimentologischer Geländemethoden, die sich vor allem auch den Grobsedimenten zuwendet, kann die glaziale und periglaziale Morphodynamik genauer gekennzeichnet werden. In Verbindung mit geochemischen und mineralogischen Parametern wird eine lithostratigraphische Einordnung aller Sedimenttypen vorgenommen. Pedologische und paläpedologische Untersuchungen im Feld und im Labor belegen zusammen mit den sedimentologischen Befunden Stabilitäts- und Aktivitätsphasen der Morphodynamik. Sie liefern den pedostratigraphischen Befund. Palynologische Ergebnisse erlauben eine Rekonstruktion der Vegetationsverhältnisse und der Vegetationsentwicklung seit dem Hochglazial, belegen den Kliamwechsel vor Ort sowie die damit verbundenene Veränderungen im morphodynamischen System und sind in Verbund den C14-Absolutdatierungen (AMS) wesentliche Bausteine der Chronostratigraphie.

„Hangsedimente, Böden und Moore des Bayerischen Waldes als Zeugen des klimabedingten Landschaftswandels im Übergang vom Spätglazial zum Holozän“ (Az. VO 585/2-1, -2)

verankert im Schwerpunktprogramm SPP 545

Antragsteller: Prof. Dr. Jörg Völkel 

Laufzeit: 1994-1996

Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) / GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ)

INKABA yeAFRICA II - "Ecosystems and Climate Change - Slope Deposits and (Paleo)Soils as Geoarchives to Reconstruct Late Quaternary Environment of Southern Africa"

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, Dr. Kerstin Hürkamp

Kooperation: Dr. Oliver Bens (Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum), Prof. Dr. Klaus Heine (Uni Regensburg)

Laufzeit: 2008-2010

Weitere Projekte (Auswahl)

"Wiederherstellung des bodenkundlichen Lehrpfads im Schwaighauser Forst bei Regensburg"

Finanzierung: AELF Regensburg, Bayerische Staatsforsten 

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold 

Laufzeit: 2011

"Geomorphologisch-geophysikalische Begleituntersuchungen im Rahmen von Pipelinebauten"

Finanzierung: Bayernets GmbH, München 

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold 

Laufzeit: 2011

"Sedimentologisch-geophysikalische Untersuchungen der ehemaligen Bronzegusswerkstatt unterhalb der Akropolis in Athen, GR."

Finanzierung: DFG-Antrag von Prof. Dr. G. Zimmer, KU Eichstätt, DFG-Az. ZI335/7-2

Leitung: PD Dr. Matthias Leopold

Laufzeit: 2010-2011

"Konzeption zur Bewertung des oberflächennahen Untergrundes mittels Ground Penetrating Radar (GPR) im Rahmen der Beweissicherung und Flächenrehabilitierung von Bodeneingriffen zur Anlage von Pipelines"

Finanzierung: WINGAS-Transport GmbH, Kassel

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2005-2012

"Entwicklung eines Verfahrens zur bodenschonenden Anlage temporärer Baustraßen aus alternativen Baumaterialien"

Finanzierung: WINGAS-Transport GmbH, Kassel

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Kooperation: Dr. Johann Kremer, Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft und Angewandte Informatik, TUM

Laufzeit: 2009-2012

"Entwicklung und Dynamik von Relief- und Sedimentstrukturen während initialer Stadien der Ökosystementwicklung in einem anthropogen geschütteten Einzugsgebiet und ihr Einfluss auf den oberflächennahen Untergrund"
 

Finanzierung: SFB TRR 38, BTU Cottbus (Cofinanzierung)

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold

Laufzeit: 2008-2009

"Standortvariabilität von Radiocäsium in Böden"

Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit, München (BayStMUG)

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Laufzeit: 2006-2012

"Klimageschichte und Geomorphodynamik im Sinai/Ägypten und auf der Sinaifußfläche" 

Finanzierung: Drittmittel 

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Kooperation: Prof. Dr. Jörg Grunert / Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, Dr. Andrew Murray, University of Aarhus Nordic / Laboratory for Luminescence Dating 

Laufzeit: 2007-2010

"3D-Erfassung und Analyse des oberflächennahen Untergrundes zur Charakterisierung des Hangwasserabflusses (Otterbachtal, Bayerischer Wald)"

Finanzierung: Drittmittel

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Kooperation: Fürstliches Haus von Thurn und Taxis Regensburg, Forst GmbH

Laufzeit: 2005-2010

"Geophysikalische Prospektion zur Ermittlung der Mächtigkeiten von Lößlehmlagerstätten in Niederbayern"

Finanzierung: ERLUS AG, Neufahrn (Ndb.)

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, PD Dr. Matthias Leopold

Laufzeit: 2008-2009

"Bodenlehrpfad Niederbayern (Sandharlander Heide - Eining, Lkr. Kelheim)"

Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit, München (BayStMUG)

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel

Kooperation: Harald Slesiona, Wasserwirtschaftsamt Deggendorf, Fachbereich Hydrogeologie

Laufzeit: 2008-2009

"Rekonstruktion von Siedlungsflächen im Römerpark Sorviodorum Straubing"

Finanzierung: Gäubodenmuseum Straubing, Historischer Verein

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, Dr. Matthias Leopold

Laufzeit: 2006-2007

"Rekonstruktion von Siedlungsflächen am Oppidum von Manching"

Finanzierung: EADS Manching/Ingolstadt, Römisch-Germanische Kommission des Deutschen Archäologischen Instituts

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, Dr. Matthias Leopold

Laufzeit: 2005-2006

„Schwermetallaltlasten in Ausedimenten der Vils, Opf.“

Finanzierung: Wasserwirtschaftsamt Weiden/Amberg 

Leitung: Prof. Dr. Jörg Völkel, Dr. Thomas Raab

Kooperation: Wasserwirtschaftsamt Weiden/Amberg 

Laufzeit: 2001-2006