The geomorphological and sedimentological legacy of the historical Lake Lorsch within the Weschnitz floodplain (northeastern Upper Rhine Graben, Germany)

Abstract

The artificial historical Lake Lorsch (1474/1479 to 1718/1720 CE) in the northeastern Upper Rhine Graben (Germany) is known from various historical sources (e.g., for fish farming) as a significant anthropogenic imprint of the Weschnitz floodplain. Nevertheless, there have been no geomorphological and sedimentological investigations into the (quasi-)natural context for the creation of the lake, its importance as a potential sediment archive and the subsequent use of the lake area until modern times. No relics of the lake can be observed in today's landscape. We investigated the geomorphological setting of the area using a high-resolution digital elevation model, groundwater-level data, and geophysical prospection, as well as sedimentological information from four sediment cores. Results indicate that the location of the lake is topographically deeper in relation to its receiving waters of the old Weschnitz and that Lake Lorsch was fed by groundwater. Sedimentary analysis (core LOR 21A, unit 2; LOSE 4 and LOSE 5, unit 3) exhibits lake deposit, with characteristics indicative of a limnic environment and a high groundwater table. At the same time, adjacent stratigraphy shows channel deposits (core LOR 20A, unit 3), reflecting an anthropogenically controlled inflow via a channel (Renngraben). Our results, based on a relative elevation model, fit well with the historical records: that the inflow for the anthropogenic channel was via the old Weschnitz (topographically higher than the lake area) and that the artificial Landgraben canal (topographically lower than the lake area) was crossed by a water bridge. It is a good example of how humans have acted as fluvial- and water-related agents for at least 500 years in the Weschnitz floodplain.

Der anthropogen angelegte historische Lorscher See (1474/1479 bis 1718/1720 n. Chr.) im nordöstlichen Oberrheingraben (Deutschland) ist aus verschiedenen historischen Quellen, z. B. zur Fischzucht, als bedeutende anthropogene Prägung der Weschnitzaue bekannt. Dennoch fehlen geomorphologische und sedimentologische Untersuchungen über den (quasi-)natürlichen Kontext der Entstehung des Sees, seiner Bedeutung als potentielles Sedimentarchiv und die Nachnutzung des Seegebietes bis in die Neuzeit. Heute sind keine Relikte des Sees mehr in der Landschaft zu beobachten. Mit Hilfe eines hochaufgelösten digitalen Geländemodells, Grundwassersdaten, geophysikalischer Prospektion sowie sedimentologischen Analysen aus vier Bohrkernen haben wir die geomorphologischen Gegebenheiten des Gebiets untersucht. Daraus lässt sich ableiten, dass der Standort des Sees topographisch tiefer liegt als sein Vorfluter, die Weschnitz, und stark grundwassergespeist war. Die Sedimentanalyse (Kern LOR 21A, Einheit 2; LOSE 4 und LOSE 5, Einheit 3) zeigt Seeablagerungen mit Merkmalen, die auf ein limnisches Umfeld und einen hohen Grundwasserspiegel hinweisen. Gleichzeitig deuten die angrenzenden Ergebnisse (Kern LOR 20A, Einheit 3) auf Rinnenablagerungen eines anthropogen gesteuerten Zuflusses über einen Kanal (Renngraben) hin. Unsere Ergebnisse basierend auf einem relativen Geländemodell passen gut zu den historischen Aufzeichnungen über die Nutzung des Lorscher Sees die belegen, dass der Zufluss für den anthropogenen Kanal über die Alte Weschnitz (der topographisch höher als das Seegebiet liegt) erfolgte und dass der künstliche Landgraben-Kanal (topographisch tiefer als das Seegebiet) mit einer Brücke überströmt wurde. Die Untersuchungen sind ein exzellentes Beispiel dafür, in welchem Maße der Mensch seit mehr als 500 Jahren das hydrologische System in der Weschnitzaue und seinen angrenzenden Regionen beeinflusst hat.