Authors:	Brunck, Heiko
Title:	Floods of Central Europe during the Late Quaternary
Online publication date:	31-May-2017
Year of first publication:	2017
Language:	english
Abstract:	Die vorliegende Studie rekonstruiert die wichtigsten Hochwasserphasen in Mitteleuropa aus den Suspensionslagen der holozänen und pleistozänen Maarsedimenten der Eifel. Für ein besseres Verständnis der Sedimentationsgeschichte lag der Schwerpunkt des "Paleoflood Projektes" auf dem Nachweis der Eventlagen und der Korrelation dieser Schichten zwischen mehreren Maarstrukturen. Die Häufigkeit der Hochwasserevents in den Sedimenten der Eifel ermöglicht eine detaillierte Rekonstruktion der Hochwassergeschichte von Mitteleuropa im Kontext der Klimaentwicklung. Zum ersten Mal konnte eine klimabezogene Hochwasser-Chronologie für die letzten 60 000 Jahre durch die Verknüpfung von rezenten Pegeldaten mit paläohydrologischen Ereignissen aus Sedimentkernen aufgestellt werden. Insgesamt wurden 297 Flutlagen über 7,5 mm in den Sedimentkernen von Holzmaar, Schalkenmehren, Ulmen, Roth, Merscheid und Auel identifiziert. Die stärksten Flutereignisse traten im späten Holozän (0 – 6000 vor AD 2000 (b2k)) auf und konnten den Jahren 658, 2800 und 4100 b2k (AD 1342, 800 BC und 2100 BC) zugeordnet werden. Im Gegensatz dazu sind die Flutlagen im frühen Holozän (6000 – 10 500 b2k) überwiegend schwach ausgeprägt. Für das Pleistozän konnten 33 Hochwasserlagen dem Zeitraum zwischen 10 500 – 14 700 b2k, 11 zwischen 14 700 – 21 000 b2k, 20 zwischen 21 000 – 28 500 b2k, 45 zwischen 28 500 – 36 500 b2k, 25 zwischen 36 500 – 49 000 b2k, 6 zwischen 49 000 –55 000 b2k, 0 zwischen 55 000 – 60 000 b2k und 10 älter als 60 000 b2k zugeordnet werden. Die Analyse der Sedimentkerne ergab 6 ausgeprägte Flutphasen im Glazialen – Interglazialen Zyklus. Diese belaufen sich auf die Zeitspannen von 10 000 bis 17 500 b2k, 21 500 bis 24 000 b2k, 26 000 bis 35 000 b2k, 39 000 bis 47 000 b2k, 51 500 bis 54 500 b2k und 60 500 bis 64 000 b2k. Die Variation der Hochwasserdynamik ist vor allem klimatisch gesteuert und vorwiegend mit feuchteren und kälteren Perioden sowie mit Vegetationsveränderungen verbunden. Dabei stellte sich heraus, dass die geringe Vegetationsbedeckung, welche im Zusammenhang mit Grönland Stadialen oder dem anthropogenen Einfluss steht, hauptverantwortlich für die Ausbildung von Flutlagen in den Sedimenten der Maare ist. Folglich dokumentieren die Hochwasserereignisse in erster Instanz die Erosionsanfälligkeit der Böden und nur untergeordnet die Klimaereignisse. This study reconstructs the most significant flood stages in Central Europe by detecting flood markers in Holocene and Pleistocene maar sediments. For a better understanding of the sedimentation history, the focus of the “Palaeoflood project” was on the detection of event layers and the correlation of these layers between several maar structures. The frequency of flood deposits in the Eifel maar sediments allows a detailed reconstruction of the flood history in the context of climate development. The period of interest in this work includes, for the first time, a climate-related flood chronology based on recent gauge data from Cologne combined with palaeoflood events from the Holocene and the late Pleistocene. In total, 297 flood layers measuring more than 7.5 mm could be identified in the sediment cores from Schalkenmehren, Ulmen, Holzmaar, Roth, Merscheid and Auel. The strongest flood events occurred in the Late Holocene (0 – 6000 before AD 2000 (b2k)) and could be assigned to the years 658, 2800 and 4100 b2k (AD 1342, 800 BC and 2100 BC). By contrast, the flood layers in the Early Holocene (6000 –10 500 b2k) are mostly weak. Nevertheless, a slight flood peak could be identified in the period between 6000 and 6500 b2k. For the Pleistocene, 33 flood layers match with the period 10 500 – 14 700 b2k, 11 with the period 14 700 – 21 000 b2k, 20 with the period 21 000 – 28 500 b2k, 45 with the period 28 500 – 36 500 b2k, 25 with the period 36 500 – 49 000 b2k, 6 with the period 49 000 – 55 000 b2k, 0 with the period 55 000 – 60 000 b2k and 10 with the time after 60 000 b2k. The analysis of the sediment cores showed 6 distinct flood phases in the glacial – interglacial cycle. These occur in the time periods 10 000 – 17 500 b2k, 21 500 – 24 000 b2k, 26 000 – 35 000 b2k, 39 000 – 47 000 b2k, 51 500 – 54 500 b2k and 60 500 – 64 000 b2k. A closer look at the results revealed that several maar structures are suitable for the reconstruction of flood phases, while the highest resolution and most accurate results are only possible in the sediments of Auel. The variation of the flood dynamics is primarily climatically controlled and predominantly associated with moister and colder periods in combination with vegetation changes. It turned out that low vegetation cover, which is related to Greenland stadials or anthropogenic influence, is mainly responsible for the formation of flood layers in the sediments of the maar structures. Consequently, flood events most likely document the erodibility of the soils to the first order, and climate events only to the second order.
DDC:	550 Geowissenschaften 550 Earth sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-853
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000013394
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	XII, 209 Blätter
Appears in collections:	JGU-Publikationen