Original paper

Process-response systems on the floodplains of lowland rivers: Results from the Treene River in the northernmost part of Germany concerning human impact and carbon budgeting

Stolz, Christian; Nass, Daniel; Fülling, Alexander

Abstract

Zusammenfassung. Die Aue der mittleren Treene im nördlichen Schleswig wurde an fünf verschiedenen Stellen mittels Bohrungen und Bodenschürfen untersucht. Auffällig an dem betreffenden Flussabschnitt ist, dass er in Bezug auf den Transport von Auensedimenten nur über ein begrenztes Einzugsgebiet verfügt, da zwei verschiedene glaziale Seen vorgeschaltet sind, die als Sedimentfänger agieren. Bei Profilanalysen fiel auf, dass der oberste Teil der fast flächenhaft vorhandenen Talniedermoore verstärkt Anteile an klastischen Sedimenten enthält und der Anteil an organischem Kohlenstoff deutlich geringer ist. Dieses Phänomen sollte im Detail untersucht werden. Mithilfe gängiger Laboranalysen, Radiokarbondatierungen und einem ersten Überblick über das im Sediment vorhandene Pollenspektrum konnte nachgewiesen werden, dass die verstärkte Sedimentation der Treene erst während des späten Mittelalters und der frühen Neuzeit (seit dem 15. Jahrhundert) einsetzte, was als klare Antwort auf den in dieser Zeit im Herzogtum Schleswig stark ausgeweiteten Ackerbau verstanden werden muss, der u. a. durch Agrarreformen gefördert wurde. Aus den gewonnenen Daten konnte außerdem berechnet werden, dass im mittleren Treenetal während des Holozäns knapp 20.000 t Kohlenstoff pro Talkilometer gespeichert wurden, die Speicherkapazität aber seit Beginn der verstärkten Sedimentation stark zurückging. Übertragen auf einen Teil des Einzugsgebiets entspricht die Menge des jung in die Aue eingelagerten klastischen Sediments im betrachteten Flussabschnitt einer Menge von 0,85 kg abgetragenem Bodenmaterial pro m2. Abstract. The floodplain of the middle part of the Treene River in Northern Germany (Schleswig area) was investigated at 5 different sites. A notable presence of two glacial lakes appearing as sediment sinks is found upstream. The local catchment, therefore, has a limited size. During investigation of the everpresent valley-fens, a remarkably strong content of clastic sediments in the upper parts of the profiles were found. The content of organic carbon otherwise is clearly smaller. This phenomenon should be analyzed in detail. By way of common analyses, radiocarbon dating, and a first overview of the pollen content, it was possible to prove that the beginning of the strengthened sedimentation of the Treene River occurred during the Late Middle Ages and Early Modern Period (15th century) due to strong expansion of agriculture in the Schleswig duchy caused by agricultural reforms. Furthermore, it could be calculated that an amount of nearly 20,000 t per km of organic carbon became accumulated in the peaty valley sediments. The capacity of this carbon sink was highly reduced, however, due to the strengthened sediment freight. Transferred to a part of the river catchment, this amount of clastic sediment corresponds to 0.85 kg eroded soil material per m2 .

Keywords

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