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Jürgen Runge:

Landschaftsgenese und Paläoklima in Zentralafrika

Physiogeographische Untersuchungen zur Landschaftsentwicklung und klimagesteuerten quartären Vegetations- und Geomorphodynamik in Kongo/Zaire (Kivu, Kasai, Oberkongo) und der Zentralafrikanischen Republik (Mbomou)

2001. XV, 294 Seiten, 86 Abbildungen, 10 Tabellen, 17x24cm, 870 g
Language: Deutsch

(Relief Boden Palaeoklima, Band 17)

ISBN 978-3-443-09017-3, brosch., price: 77.00 €

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Keywords

PaläoklimaZentralafrikaKongoLandschaftsentwicklungVegetations- und Geomorphodynamik

Contents

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Zentralafrika gilt aufgrund seines feucht-heißen tropischen Klimas, seiner schlechten infrastrukturellen Ausstattung und politisch-wirtschaftlichen Instabilität für geländebezogene wissenschaftliche Forschungen als eines der schwierigsten Arbeitsgebiete. Wohl deshalb ist der Raum verglichen mit dem übrigen Afrika (Wüsten, Savannen, tropische Hochgebirge) wissenschaftlich nur unzureichend erforscht. Auch aus der Sicht der Paläoklimaforschung sind die zentralen Regenwaldgebiete und angrenzenden Feucht- und Baumsavannen fast eine terra incognita. Noch bis in die 60er Jahre hinein glaubte man, dass der äquatoriale Regenwald Afrikas eines der stabilsten und unveränderlichsten Ökosysteme der Erde sei.

Das östliche Kongobecken wird dabei als Refugialraum ("core-area") für den zentralafrikanischen Regenwald während der eiszeitlichen Klimaschwankungen angesehen (Austrocknung und Abkühlung). Nach den Erkenntnissen aus dem DFG- Projekt "Paläoklima Afrika" ist der Regenwald dieses Raumes jedoch vor rund 20.000 Jahren klimabedingt von einer Savannenlandschaft verdrängt worden. Damit reduzieren sich die Regenwaldphasen auf kürzere, warm-humide Zeitabschnitte im Holozän. Mit geomorphologisch-bodenkundlichen Untersuchungen, gestützt durch moderne Fernerkundungstechniken, gelingt es dem Autor eine differenzierte und neue Darstellung der jüngeren Umwelt- und Klimageschichte Zentralafrikas zu geben. Sechs mehrfarbige Kartenbeilagen und und Satellitenbilder ergänzen das Buch.

Die Monographie beschreibt und diskutiert die geologischen und physio- geographischen Grundzüge Zentralafrikas von den erdgeschichtlichen Anfängen bis zu den Umweltbedingungen am Beginn des 21. Jahrhunderts (Buschfeuer, Bevölkerungsmigration) und bezieht auch die 'Global Change Problematik' (Klimamodelle) mit ein. Das Werk zeichnet ein umfassendes Bild der Klima- und Landschaftsgeschichte eines nur wenig erforschten Großraumes in Afrika, das bislang fehlte.

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Landscape evolution and palaeoclimates of Central Africa - Physical geographic studies of tropical landscape development as evidenced by Quaternary morphodynamics and changes in vegetation cover in D.R. Congo (Kivu, Kasai, Upper Congo) and Central African Republic.

Central Africa is one of the least-studied and explored regions in the world. Lack of infrastructure, a humid tropical climate, diseases and the ongoing political and economic crisis in many of the Central African countries have caused a severe regression of many scientific activities and large tracts of Central Africa, most notably the former Republic of Zaire (since 1997 the Democratic Republic of Congo) can be regarded as a terra incognita.

Still in the 1960ies is has been believed that the equatorial rain forest of Africa is one of the earth's most stable ecosystems.

Therefore, the eastern Congo basin has been regarded to be a refugia ("core- area") for the Central African rain forest during the glacial climatic shifts, like aridification and the decline of temperature. According to the new findings by the DFG-project "African palaeoclimates" also the rain forest inside the refugia has shown a strong regression in size around 20.000 years ago and has been largely replaced by a savanna environment. Periods with a dense, warm-humid impressed forest cover seems now to have occurred mainly during shorter periods in the Holocene. By applying geomorphological and pedological studies supported by modern remote sensing techniques, the author succeeded in describing a modified history of the more recent to Late Pleistocene environmental history of Central Africa. Six coloured thematic maps and satellite imageries are equally added.

The book outlines and discusses the geological and physical geographic features of Central Africa from the geological past to the environmental conditions at the onset of the 21st century. Recent aspects like bush fires, migration of rural population and the modelling of Global Change topics are also included. The author draws an extensive view of the climate and landscape history of area") for the Central African rain forest during the glacial climatic shifts, like aridification and the decline of temperature. According to the new findings by the DFG-project "African palaeoclimates" also the rain forest inside the refugia has shown a strong regression in size around 20.000 years ago and has been largely replaced by a savanna environment. Periods with a dense, warm-humid impressed forest cover seems now to have occurred mainly during shorter periods in the Holocene. By applying geomorphological and pedological studies supported by modern remote sensing techniques, the author succeeded in describing a modified history of the more recent to Late Pleistocene environmental history of Central Africa. Six coloured thematic maps and satellite imageries are equally added.

The book outlines and discusses the geological and physical geographic features of Central Africa from the geological past to the environmental conditions at the onset of the 21st century. Recent aspects like bush fires, migration of rural population and the modelling of Global Change topics are also included. The author draws an extensive view of the climate and landscape history of selected Central African regions that have been mostly unknown until recent times.

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Vorwort VII
Inhaltsverzeichnis XI
Verzeichnis der Beilagen XIV
Verzeichnis der Abkürzungen XIV
1. Einführung 1
1.1 Einleitung und Zielsetzung 1
1.2 Forschungsgeschichte 4
1.3 Arbeitsmethoden 7
2. Naturräumliche Grundzüge von Zentralafrika 11
2.1 Landschaftskundlich-naturräumliche Gliederung 11
2.2 Geologisch-geomorphologische und bodenkundliche Ausstattung 13
2.2.1 Kratonisierung und Basementkomplexe 16
2.2.1.1 Kasai und Nordost Angola 17
2.2.1.2 Oberkongo/Oberzaire und Mbomou 18
2.2.2 Interkratonische Geosynklinalen und mobile Zonen 24
2.2.2.1 Westkongo-Orogen 24
2.2.2.2 Kibaran-Orogen 26
2.2.2.3 Ubendian-Rusizian-Orogen 30
2.2.3 Phanerozoische Deckschichten und Riftprozesse 31
2.2.3.1 Permo-karbonische Vereisung 31
2.2.3.2 Mesozoische Sedimente (Karoo-Lualaba/Lubilash) 41
2.2.3.3 Westliches Rift-Valley und Vulkanismus 46
2.2.4 Tertiär-Quartär 52
2.2.4.1 Rumpfflächen, Lateritkrusten und Kalaharisande 52
2.2.4.2 Terrestrische Tiefbohrungen im Kongobecken 61
2.2.4.3 Kongomündung und submariner Canyon 63
2.2.5 Bodenkundliche Referenzprofile 66
2.3 Rezente Klimagenese und Klimadynamik in Zentralafrika 69
2.3.1 Allgemeine Grundlagen 69
2.3.2 Witterungsverlauf in Zentralafrika von 1995-1996 71
2.3.3 Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse im Kongobecken 78
2.4 Rezente Vegetationsmuster in Zentralafrika 82
2.4.1 Immergrüner Regen- und Bergwald 83
2.4.2 Halbimmergrüner Wald 85
2.4.3 Sklerophyller Wald 85
2.4.4 Sudano-sambesischer Trockenwald und offenes
Baumgehölz ('woodland') 85
2.4.5 Natürliche und anthropogene Savannen 86
2.4.6 Biomassebestimmung und Vegetationskartierung mit
Satellitendaten (NOAA) 87
3. Klima- und Vegetationsveränderungen in Zentralafrika
seit der letzten Eiszeit: Theorien-Modelle-Befunde 92
3.1 'Core-area'-Theorien und Konzeptionen 92
3.1.1 'Core-areas' nach MEGGERS et al. (1973) 94
3.1.2 'Core-areas' nach HAMILTON (1976, 1982) 94
3.1.3 'Core-areas' nach LITTMANN (1988) und LIEDTKE (1990) 94
3.1.4 'Core-areas' nach COLYN et al. (1991) und MALEY (1995) 96
3.2 Klimageschichte und Klimaprognosen im Klimamodell 97
3.2.1 CLIMAP und NCAR-Modell 97
3.2.2 T21-AGCD-Modell 99
3.2.3 COHMAP-Modell 100
3.2.4 BIOME-Modell 102
3.2.5 ECOSIEVE- und PF-Modell 105
3.2.6 IMAGE 2.1-Modell 108
3.3. Paläoumweltgeschichte nach empirischen Befunden 108
3.3.1 Gazialmorphologische Befunde 109
3.3.2 Lakustrische Befunde - Seespiegel 111
3.3.3 Fluvialmorphologische Befunde - Alluvionen und Deckschichten 113
3.3.4 Äolische, arid-morphodynamische Befunde 115
3.3.5 Küstenmorphologische Befunde 116
3.3.6 Zusammenfassende Betrachtung der Klima- und
Vegetationsveränderungen vom LGM bis heute 117
4. Regionale Untersuchungen 120
4.1 Ostkongo, Kivu-Region (D.R. Kongo, Zaire) 120

4.1.1 Monts Mitumba und Westliches Rift Valley (Beilage 3) 122
4.1.1.1 Kivu-See und Torfmoore 122
4.1.1.2 Musisi-Karashoma Flachmoor 129
4.1.1.3 Hangprozesse und Paläoboden im Luhoho-Tal 143
4.1.2 Aufschlüsse zwischen Irangi-Walikale und Amisi (Beilage 4) 149
4.1.2.1 Deckschichten, 'stone-lines' und Verwitterungsbildungen 151
4.1.2.2 Aufschluß Osokari 155
4.1.2.3 Pedimentations- und Hangprozesse 162
4.1.3 Zusammenfassung 164
4.2 Lusambo, Kasai-Region (D.R. Kongo, Zaire) 166
4.2.1 Fossiler Erg unter Wald (Beilage 5) 166
4.3 Oberkongo (D.R. Kongo, Zaire) 169
4.3.1 Rezenter Klimawandel zwischen dem Kongobecken und dem
Sahel 169
4.3.2 Multitemporaler Luft- und Satellitenbildvergleich (Beilage 6) 170
4.3.2.1 Arbeitshypothese und Untersuchungsgebiet 170
4.3.2.2 Landschafts- und Vegetationsveränderungen 1955-1990 171
4.3.3 Diskussion 176
4.4 Mbomou-Plateau und Mbari-Tal (Zentralafrikanische Republik) 177
4.4.1 Dynamik der Regenwald-Savannengrenze 178
4.4.2 Stabile Kohlenstoffisotope in Alluvialsedimenten (?13C-Methodik) 182
4.4.3 Bioturbation durch Termiten und rezente bis holozäne Wald-
Savannen-Dynamik 185
4.4.3.1 Macrotermes subhyalinus Rambur bei Alindao 186
4.4.3.2 Cubitermes fungifaber Sjöstedt auf dem
Mbomou-Plateau 188
4.4.4 Holozäne Klima- und Vegetationsentwicklung 189
4.4.5 Diskussion 198
5. Ergebnisse und Diskussion 201
6. Zusammenfassung/Summary 209
7. Quellenverzeichnis 216
7.1 Literaturverzeichnis 216
7.2 Kartenverzeichnis (Luft- und Satellitenbilder) 252
8 Anhang
8.1 Bodenkundliche Referenzprofile 253
8.2 METEOSAT-Aufnahmen 1995-1996 281
8.3 Radiocarbon-Datierungen 288
8.4 Verzeichnis der GPS-Punkte (UTM und geographische Koordinaten) 289