Landschaftswandel im Thakkhola

258 Pages·2010·10.78 MB·German

by  Jussi Baade

LANDSCHAFTSWANDEL IM THAKKHOLA
Untersuchungen zur Landschaftsgenese
im semi-ariden Hochgebirge Nepals
seit dem Jungpleistozän

Habilitationsschrift

vorgelegt am 01.02.2000

der Chemisch-Geowissenschaftlichen Fakultät
der Friedrich-Schiller-Universität Jena

von
Dr. rer. nat. Jussi Baade

aus Hildesheim
uG tachter

1. Prof. rD . oR land uäM sbacher ,Jena

.2 Prof. rD . Jörg rG unert ,aM inz

3. Prof. Dr. Karl-Heinz Schmidt, Halle/Saale

Erteilung der Lehrbefähigung am 12.07.2000
Vorwort
Die Durchführung einer wissenschaftlichen Arbeit, insbesondere einer Geländear-
beit wie dieser, erfordert die Mithilfe und Unterstützung von Mitarbeitern, Kolle-
gen und Institutionen, für die an dieser Stelle herzlich gedankt wird.
Finanziell profitierten die Arbeiten von der Förderung durch die Deutsche For-
schungsgemeinschaft (DFG), die im Rahmen des Schwerpunktprogramms „Sied-
lungsprozesse und Staatenbildung im Tibetischen Himalya“ das Teilprojekt „Der
Einfluß von klimatischen Veränderungen und Naturereignissen (Katastrophen) auf
die Siedlungsprozesse in Mustang/Tibetischer Himalaya“ (Förderzeichen: Ma
1308/5-1 bis 1308/5-4) unterstützt hat. Die Leitung der Friedrich-Schiller-
Universität hat zusätzlich Mittel aus der Nachwuchsförderung zur Verfügung ge-
stellt.
Dem H.M.G. Department of Archaeology, Kathmandu, und dem H.M.G.
Department of Mines and Geology, Kathmandu, gebührt Dank für die Genehmi-
gung der Ausfuhr von Probematerial.
Dem Antragsteller des DFG-Projekts, meinem Kollegen und Freund, Prof. Dr.
Roland Mäusbacher, möchte ich für die Möglichkeit, im Rahmen des Projekts ei-
genständige wissenschaftliche Untersuchungen durchführen zu können, und für
seine stetige Bereitschaft zur Diskussion der Befunde und Ergebnisse herzlich
danken.
Für die gute Zusammenarbeit und die anregenden Gespräche während und nach
gemeinsamen Geländeaufenthalten möchte ich darüber hinaus Dr. G. Daut (Jena),
Prof. Dr. W. Haffner (Giessen), Dipl.-Ing. E. Heine (Graz), Dr. H.-G. Hüttel
(Bonn), Prof. Dr. R. Kostka (Graz), Dr. A. Lang (Heidelberg), M.A. I. Paap
(Bonn), Dr. E. Pohl (Bonn), PD Dr. P. Pohle (Giessen), Dr. W. Schön (Köln), Dr.
A. Simons (Köln), M.A. C. Thiblet (Bonn) sowie Prof. Dr. G.A. Wagner (Heidel-
berg) meinen Dank aussprechen. Des weiteren verdanke ich Dr. M. Vinding
(Thimpu) und Dr. J.-J. Quenouille (Mougin) wertvolle Einblicke in die jüngste
sowie Dr. J. Hanisch (Hannover) in die geologische Vergangenheit des Unter-
suchungsgebiets. Auch die Diskussionen mit M. Fort (Paris) haben zum Fortschritt
der Arbeit beigetragen.
Vor Ort auf das herzlichste betreut und unterstützt haben mich Vishnu Prasad
Shreshtha in Kathmandu, Nirmal und Lakshmi Gauchan in Jomsom, Pema Gurung
in Kagbeni und Angye Gurung in Jharkot. Zudem möchte ich meine Bergführer,
Tsewang Lama, Thzokro, Ser Gurung und Pasang Sherpa, nennen, die mich auch
abseits der eingetretenen Pfade immer tatkräftig unterstützt und für meine Sicher-
heit gesorgt haben.
iv
Für die Durchführung von Datierungen und Bestimmungen danke ich Dr. K.
van der Borg (Utrecht), Prof. Dr. F. Hellwig (Jena), Dr. J. Kalis (Frankfurt/M.),
Dr. B. Kromer (Heidelberg), Dr. A. Lang (Heidelberg), M.A. I. Paap (Bonn),
Dipl.-Biol. H. Schneider (Jena), M.A. C. Thiblet (Bonn) und Prof. Dr. G.A. Wag-
ner (Heidelberg).
Bei der Durchführung der Laboranalysen halfen unter der Leitung von Dr. H.
Thiemeyer und Dr. G. Daut sowie der fachkundigen Anleitung durch CTA C. Mül-
ler, M. Bötcher, S. Dietrich, C. Hilbich, A. v. Klitzing, S. Knetsch, PTA C. Luge,
M. Patecki, J. Treffkorn und E. Weber. Zudem möchte ich mich bei Dipl. Geogr.
M. Igl und Dr. M. Gude sehr herzlich für ihre Unterstützung bedanken.
Noch vor den Geländearbeiten hatte ich das Glück in Herrn H. Müller, dem Lei-
ter der Werkstatt des Technischen Instituts, und seinen Mitarbeitern, kompetente
Ansprechpartner für die Anfertigung und Modifikation von mechanischen und
elektronischen Ausrüstungsteilen vorzufinden.
Nicht zuletzt möchte ich C. Hausotter und Dr. D. Strauch, die das Manuskript
kurzfristig kritisch lasen und damit entscheidend zur rechtzeitigen Fertigstellung
der Arbeit beigetragen haben, meinen herzlichen Dank aussprechen. Zudem schul-
de ich Dipl.-Ing. R. Mendler für die Berücksichtigung aller meiner Änderungs-
wünsche an den von ihr überarbeiteten Graphiken Dank. Auch Dipl.-Ing. R. Hoff-
mann, der für das Computernetz am Institut verantwortlich ist und mir bis zur letz-
ten Minute mit Rat und Tat zur Seite stand, möchte ich herzlichen danken.
Last, but not least, möchte ich meiner Frau, Juliane, und Nicolas für die persön-
liche Unterstützung und die Geduld die sie innerhalb der letzten Jahre aufgebracht
haben, danken.
v
Verwendete Maßeinheiten, Symbole und Abkürzungen

Maßeinheiten Symbole und Abkürzungen

Masse m Höhenangaben
g = Gramm a.s.l. Meereshöhe (unspezifisch)
t = Tonne (103 kg) m NN Meereshöhe (unspezifisch)
ALT Meereshöhe im WGS84
Zeit t HAE Höhe über Ellipsoid im WGS84
s = Sekunde WGS84 World Geographic System 1984
min = Minute m GOF m unter Geländeoberfläche
h = Stunde
d = Tag Positionsbestimmung
a = Jahr Δh differentielle barometrische
bar
Höhenbestimmung
Länge s GPS Global Positioning System
m = Meter avgGPS gemittelte GPS-Position
DGPS Differentielle Positionsbestim-
Temperatur T mung mit GPS
°C = Temperatur in Grad Celsius mDGPS mobile DGPS-Messung
K = absolute Temperatur in Kelvin sDGPS stationäre DGPS-Messung

Energie E Altersangaben
J Joule (1 J = 1 kg m2 s-2) BP before present (vor 1950)
cal BP kalibriertes 14C-Alter
Energiedosis D AD Anno Domini (Kalenderdatum)
Gy = Gray (1 Gy = 1 J kg-1) BC before Christ (Kalenderdatum)
rad = Rad (1 rad = 10-2 Gy)
Methoden der Altersbestimmung
14C Radiokohlenstoff
Größenordnungssymbole vor Maß- OSL Optisch Stimulierte Lumines-
einheiten zenz
μ (mikro) = 10-6 IR-OSL Infrarot-Optisch Stimulierte
m (milli) = 10-3 Lumineszenz
c (centi) = 10-2
k (kilo) = 103 Meßgrößen IR-OSL
M (mega) = 106 δ Wassergehalt
a-Wert effektive Älphadosisleistung
D Äquivalenzdosis
E
DD/dt Dosisleistung
vi

Statistik Bodenchemie
n Anzahl der Beobachtungen C organische Substanz
org
x Minimum CaCO Carbonat
min 3
x Maximum pH
max
x Mittelwert EC elektrische Leitfähigkeit im
w
Md Median Boden-Wasser-Gemisch
CV Variationskoeffizient S-Wert austauschbare basische Kationen
σ Standardabweichung H-Wert austauschbare saure Kationen
r Produktmoment-Korrelations- T-Wert effektive Kationenaustausch-
xy
koeffizient nach PEARSON kapazität (KAKeff)
α Signifikanzniveau BS Basensättigungsgrad
ESP Na-Sättigung
Strukturgeologie K ‚pflanzenverfügbares‘ Kalium
CAL
MCT Main Central Thrust P ‚pflanzenverfügbares‘ Phosphor
CAL
STD South Tibetan Detachment Fault
ADF lokale Bezeichung für STD Sonstige Abkürzungen
TNF Thakkhola Normal Fault AAS Atom Absorptions Spectography
LHSS Lesser Himalayan Sedimentary AMS Accelerated Mass Spectography
Sequence DAI Deutsches Archäologisches
GHMS Greater Himalayan Metamorphic Institut
Sequence KAVA Kommission für Angewandte
TSS Tibetan Sedimentary Sequence und Vergleichende Archäologie

Sedimentologie
T Ton
(f, m, g) Fein-, Mittel-, Grob-
U Schluff
(f, m, g) Fein-, Mittel-, Grob-

S Sand

G/Gr Kies / Grus

D Median der Korngrößen-
50
verteilung
Inhalt

Vorwort iii
Verwendete Maßeinheiten, Symbole und Abkürzungen v
Verzeichnis der Abbildungen viii
Verzeichnis der Tabellen xi

1. Einleitung 1

2. Untersuchungsgebiet 3
2.1 Geologie und Tektonik 7
2.1.1 Regionale Geologie 7
2.1.2 Zur quartären Hebung des Himalaya und Tibet Plateaus 12
2.2 Klima 16
2.2.1 Klimaelemente 18
2.2.1.1 Lufttemperatur 18
2.2.1.2 Niederschlag 21
2.2.1.3 Wind 23
2.2.2 Klimatologische Wasserbilanz 25
2.2.3 Paläoklima 30
2.3 Geomorphologie 37
2.4 Vegetation 39
2.4.1 Vegetationsverbreitung 39
2.4.2 Vegetationsentwicklung und anthropogener Einfluß 43
2.5 Hydrologie 44
2.5.1 Gewässernetz 45
2.5.2 Abfluß 45
2.6 Böden 47
2.7 Siedlungsstruktur 48
2.7.1 Wirtschafts- und Siedlungsstruktur 48
2.7.2 Siedlungsentwicklung 50

3. Fragestellung und Methodik 55
3.1 Konzeption und Fragestellung 55
3.1.1 Zeitscheibe I 56
3.1.2 Zeitscheibe II 57
viii

3.2 Methodik 59
3.2.1 Geländearbeiten 60
3.2.1.1 Positionsbestimmung 61
3.2.2 Sedimentologisch-bodenkundliche Labormethoden 65
3.2.3 Datierungsmethoden 67
3.2.3.1 OSL-Datierung 68
3.2.3.2 14C-Datierung 69
3.2.3.3 Datierung mittels Keramik 69
3.4 Auswertung 71
3.4.1 Software 71
3.4.2 Fehlerrechnung 71

4. Jungpleistozäner bis mittelholozäner Landschaftswandel 72
4.1 Der Süd-Thakkhola Paläosee 72
4.1.1 Kartierung der Seesedimente 76
4.1.2 Datierung der Seesedimente 86
4.1.3 Genese und Ausdehnung des Süd-Thakkhola Paläosees 97
4.1.4 Paläogeographische Implikationen 101
4.2 Die Einschneidung der Kali Gandaki 105
4.2.1 Terrassenstratigraphie 105
4.2.2 Talweitung Jomsom 107
4.2.2.1 Das 2.905-m-Niveau 112
4.2.2.2 Das 2.800-m-Niveau 115

5. Landschaftswandel seit dem Siedlungsbeginn 121
5.1 Landschaftsökologische Gliederung und Morphogenese
des Muktinath Tals 121
5.1.1 Unteres Muktinath Tal 123
5.1.2 Mittleres Muktinath Tal 126
5.1.3 Oberes Muktinath Tal 128
5.2 Landschaftsgenese und Siedlungsentwicklung 134
5.2.1 Unteres Muktinath Tal 134
5.2.1.1 Struktur des Dzong Chu Schwemmfächers 137
5.2.1.2 Sedimentologische und bodenkundliche Befunde 143
5.2.1.3 Datierung des Kultosols 156
5.2.1.4 Genese des Kultosols 158
5.2.1.5 Landschaftsgenetische Interpretation 160
5.2.2 Das Mittlere Muktinath-Tal 162
5.2.2.1 Kultosole im Mittleren Muktinath Tal 165
ix
5.2.2.2 Sedimentologische und bodenkundliche Befunde 176
5.2.2.3 Landschaftsgenetische Interpretation 182
5.2.2.4 Siedlungsgeschichtliche Interpretation 183
5.2.3 Das Obere Muktinath Tal 188
5.2.3.1 Kultosole im Oberen Muktinath Tal 189
5.2.3.2 Sedimentologische und bodenkundliche Befunde 190
5.2.3.3 Rutschungen im Oberen Muktinath Tal 197
5.2.3.3.1 Untersuchungen zur rezenten Rutschungsdynamik 200
5.2.3.3.2 Befunde zur längerfristigen Rutschungsdynamik 209

6. uZ sammenfassung 213

iL teratur 217

Lebenslauf
Selbständigkeitserklärung
x
Verzeichnis der Abbildungen
2.1 Karte des Untersuchungsgebiets 4
2.2 Satellitenbild des Thakkhola 5
2.3 Morphotektonische Gliederung des südlichen Thakkhola 7
2.4 Gefaltete und abgescherte Sedimentgesteine nördlich von Jomsom 10
2.5 Westrand des Thakkhola Grabens nördlich von Jomsom 11
2.6 Hebung des Tibet Plateaus und des Himalaya im Tertiär und Quartär 13
2.7 Klimadiagramme nach WALTER von Marpha, Jomsom und Mantang 17
2.8 Mittlerer Jahresgang der Lufttemperatur im Thakkhola 20
2.9 Mittlerer Jahresgang der Niederschläge im Thakkhola und in Lete 22
2.10 Jahresgang der mittleren Windgeschwindigkeiten, Station Marpha 24
2.11 Jahresgang von Niederschlag und potentieller Verdunstung 29
2.12 Gletscherschwankungen im Himalaya und Karakorum seit dem Hochglazial 32
2.13 Charakteristisches Landschaftsgefüge im südlichen Thakkhola 38
2.14 Vegetationsabfolge im Talquerprofil bei Marpha 41
2.15 Mittlere monatliche Abflußganglinie der Kali Gandaki bei Setibeni 46
3.1 Landschaftsökologisches Funktionalmodell 57
3.2 Auswirkungen der tagesperiodischen Luftdruckschwankungen auf die
barometrische Höhenbestimmung 61
4.1 Kali Gandaki Tal zwischen Tukche und dem Himalaya-Hauptkamm 74
4.2 Seesedimente bei Marpha 77
4.3 Seesedimente und Terrassen an der westlichen Talflanke des Thakkhola
zwischen Pramda Kyu und Jomsom Airport 78
4.4 Top der Seesedimente und hangende Schotter im Aufschluß Syang 79
4.5 Die Talweitung von Dankar Dzong 80
4.6 Seesedimente in einer Runse auf der Terrasse östlich Ekleibhatti 81
4.7 Das untere Dzong Chu Tal 83
4.8 Seesedimente und hangende Schotter im Südkliff des Dhingiyo Khola 84
4.9 OSL-Probenahmepunkte im Längsprofil des Süd-Thakkhola Paläosees 87
4.10 IR-OSL-Alter der Seesedimente in Abhängigkeit von der Höhenlage 92
4.11 Blattscheidenreste einer Monokolyte 93
4.12 Karte des Süd-Thakkhola Paläosees 99
4.13 Terrassensequenzen an der westlichen Flanke der Talweitung von Jomsom 108
4.14 Terrassensequenzen an der östlichen Flanke der Talweitung von Jomsom 108
4.15 Kali Gandaki Talquerprofil am Zusammenfluß mit dem Pramda Kyu und
dem Langbo Kyun 111
4.16 Aufschluß Schuttkegel Langlangtang NW 113
4.17 Karbonatumhüllung von Armleuchteralgen 114
4.18 Schematischer Aufbau der Deckschichten der Terrasse Langlangtang 116
4.19 Deckschicht am Südostrand der Terrasse Langlangtang 118