Original paper

Palaeohydrologic conditions and geomorphic processes during the Postglacial in the Palatine Upper Rhine river floodplain

Lechner, Andreas

Abstract

Stratigraphic, palynological, sedimentological, geophysical and Mollusc analyses of three peat cores from palaeomeanders in the floodplain of the Southern Palatine Upper Rhine river valley were used to reconstruct interrelations between palaeohydrologic, palaeoclimatic and geomorphodynamic changes throughout the genesis of the floodplain. Pollen analyses indicate that softwood floodplain forests probable were still absent to a large extent until the Early Subboreal. Anthropogenic impact on the vegetation in the river floodplain was presumably only minor or absent. After the silting up of the oldest meander during the Late Atlanticum, peat formation started at the beginning of the Subboreal. Accumulation rates during this peatification phase were low. Subsequently, peat growth was interrupted during the Subboreal (since 3,450 cal. BP) for a period of almost 1,800 years. The results indicate that during a period of relatively stable river dynamics in the Mid-Holocene, dry and terrestrial site conditions prevailed in the Northern Upper Rhine river valley. The soils were mainly sandy and floods were rare. Since the Younger Iron Ages, the vegetation in the floodplain was influenced by humans. Flood dynamics had already increased considerably during the Late Subboreal, as indicated by a widespread influx of fine grained sediments into the Northern Upper Rhine valley. Due to these changes, a mosaic of different sites developed in the floodplain. This was a prerequisite for the establishment of a softwood floodplain forest, deduced from the new results of pollen analysis. Furthermore, the renewed peat formation within the oldest meander during the Migration Period and the incipient peat accumulation in the younger meanders in the Early Middle Ages suggest a rising groundwater table in the floodplain. The high peat accumulation rates are further evidence for good peat formation conditions in the Younger Holocene. Sediment layers within the upper peat layers of the palaeomeanders show a vast increase of flood activity of the Upper Rhine river since the High- and Late Middle Ages. From that time onwards huge areas of the Rhine river floodplain were flooded periodically.

Kurzfassung

Aus der nacheiszeitlichen Vegetations- und Moorentwicklung in größeren Flussniederungen lassen sich paläohydrologische, palöoklimatische und geomorphodynamische Veränderungen während der Talauenentwicklung ableiten. In der Pfälzischen Oberrheinniederung wurden hierzu mehrere vermoorte Rheinaltmäander vor allem mittels palynologischer, litho- und moorstratigraphischer sowie geochronologischer und malakologischer Analysen untersucht. Bis in das ältere Subboreal scheint nach den pollenanalytischen u.a. Ergebnissen eine an häufige Überflutungen adaptierte Weichholzaue aus Weiden und Pappeln noch weitgehend zu fehlen. Gleichzeitig spielen direkte anthropogene Einflüsse auf die Vegetation in der Flussaue noch kaum eine Rolle. Im ältesten untersuchten Mäander sind die Torfbildungsraten während der ersten subborealen Vermoorungsphase sehr gering. Das Torfwachstum wird im Subboreal ab 3.450 cal. BP sogar für etwa 1.800 Jahre unterbrochen. In der nördlichen Oberrheinniederung war während des mittleren Holozäns entsprechend eine Phase relativer flussdynamischer Stabilität ausgeprägt. Dabei dominierten eher trockene, terrestrische Standortbedingungen mit vorwiegend sandigen Böden, Überflutungen waren selten. Spätestens ab der Latènezeit ist die Vegetationsentwicklung in der Talaue deutlich anthropogen überprägt. Zuvor nahm im späten Subboreal die Hochwasserdynamik am nördlichen Oberrhein stark zu, wobei flächenhaft Feinsedimente in die Rheinniederung eingetragen wurden. Durch diese Veränderungen entwickelte sich in der Talaue ein Standortmosaik, welches die Ausbildung einer pollenanalytisch nun erstmalig nachweisbaren Weichholzaue ermöglichte. Des Weiteren lässt eine wiedereinsetzende Torfbildung im ältesten Mäander während der Völkerwanderungszeit auf steigende Grundwasserspiegel in der Aue schließen. Auch in den jüngeren Mäandern beginnt spätestens im Frühmittelalter die telmatische Phase. Die hohen subatlantischen Torfzuwächse sind ein weiteres Indiz für nun günstigere Vermoorungsbedingungen. Ab dem Hoch- bzw. Spätmittelalter zeigen Sedimentlagen in den Torfen der Mäander nochmals gesteigerte Hochwasseraktivitäten des Rheins an, wobei wiederholt große Bereiche der Rheinniederung überflutet wurden.