Solifluktion

Definition und Bedeutung

Solifluktion, auch Bodenfließen genannt, ist eine Form der Flächenabtragung an Hängen. Dabei bewegt sich lockeres Gesteinsmaterial im Oberboden langsam und großflächig hangabwärts. Der Prozess steht im Zusammenhang mit periglazialen Vorgängen, insbesondere dem Wechsel von Frost und Auftauen.

Voraussetzung ist meist ein heterogenes Bodengemisch aus unterschiedlich großen Bestandteilen mit erheblichem Grobkornanteil. Das fließende Material heißt Fließerde. Nimmt seine Form eine breite, zungenartige, an einen Gletscher erinnernde Gestalt an, wird es als Erdgletscher bezeichnet.

Solifluidale Prozesse prägen vor allem die subpolaren arktischen Gebirge Eurasiens und Nordamerikas mit Permafrost, der bis in die Tundrenzone reicht. In mittleren und niederen Breiten treten sie gegenüber Niederschlags- und Schneeschmelzwasser zurück; in den höchsten Lagen tropischer Gebirge gewinnen sie wieder an Bedeutung. Der Bereich zwischen Wald- und Schneegrenze der Hochgebirge wird deshalb als Solifluktionsstufe bezeichnet. Solifluktion und die durch Frostwirkung verursachte Flächenabtragung gehören zu den bestimmenden Merkmalen eines Hochgebirges, neben rezenter oder quartärer Vergletscherung, einem Glazialformenschatz und einer klimatisch gebildeten oberen Waldgrenze.

Voraussetzungen und Ablauf

Ursache ist das Auftauen der obersten Bodenschichten bis etwa 1 m Tiefe, in Ausnahmefällen bis zu 2 m, an einem geneigten Hang. Diese Auftauschicht wird active layer oder aktive Schicht genannt. Sie ist meist wassergesättigt, weil Permafrost oder in wärmeren Klimaten Gestein beziehungsweise bestimmte Böden im Untergrund das Versickern des Wassers verhindern.

Das Wasser senkt die Reibung im Bodensubstrat und ermöglicht dadurch die hangabwärts gerichtete Fließbewegung. Solifluktion ist der wichtigste Abtragungs- und Transportprozess im Periglazialgebiet. Sie kann bereits bei sehr flachen Hängen ab etwa 2° Neigung einsetzen, ist aber besonders typisch für Neigungswinkel von 17 bis 27°.

Neben der Wassersättigung ist ein ausreichend hoher Anteil an Feinsand, Schluff oder Ton erforderlich. Die Bewegungsbeträge können 5–10 cm pro Jahr erreichen. In Solifluktionsböden sind Steine häufig hangparallel eingeregelt; außerdem treten oft Pressstrukturen auf.

Im Unterschied zum Bodenkriechen beruht Solifluktion auf tatsächlichem Fließen des wassergesättigten Bodens über gefrorenem Untergrund. Bodenkriechen entsteht dagegen ausschließlich durch Versatz infolge der periodischen Kontraktion und Expansion des Bodens.

Morphologische Formen und Landschaftsgestaltung

Solifluktion ist der maßgebliche Prozess bei der Entstehung periglaziärer Lagen, also von Deck- und Schuttdecken. Dazu gehört die in Mitteleuropa verbreitete Hauptlage.

• Eine Solifluktionszunge ist ein zungenförmiger, hangabwärts verlagerter Bereich des Bodensubstrats.
• Eine Solifluktionslobe ist die Auswölbung an der Front eines Solifluktionsbereichs. Auch die Front einer Solifluktionszunge kann als Lobe gelten. Die fossile Geländeform heißt Riedel.
• Eine Solifluktionsnische ist der Herkunftsbereich des verlagerten Materials. Oberhalb des abgelagerten Materials bleibt durch die Verlagerung eine Delle im Hang zurück.

Die Bildung von Glatthängen wird der solifluidalen Schuttkorrosion zugeschrieben. Glatthänge sind besonders in Trockengebieten verbreitet. Auf Sonnenhängen, also äquatorwärtigen Hängen, können sie mehrere hundert Meter hoch sein. Eine starke Hangasymmetrie mit Karen auf der Schattenseite und Glatthängen auf der Sonnenseite ist beispielsweise in den Trockengebirgen vom Mediterran bis zum Hindukusch verbreitet.

Während der Eiszeiten entstanden in europäischen Hügellandschaften klimabedingte Talasymmetrien mit einem Flachhang und einem Steilhang. Der stärker zur Sonne exponierte Steilhang taute im Periglazial tiefer auf und wurde durch stärkere Denudation infolge der Solifluktion sowie durch die laterale Unterschneidung eines Flusses weiter versteilt.

Typen und Spezialformen

• Jahreszeiten-Solifluktion tritt in den Außertropen beim Wechsel der Jahreszeiten auf. Sie kann mehr als 1 m tief reichen und große Bodenstrukturmuster mit Abständen von 0,80 bis 1,60 m zwischen den Erhebungen bilden. Unter bestimmten Voraussetzungen können daraus Buckelwiesen entstehen.
• Tageszeiten-Solifluktion findet im Tageszeitenklima der Tropen in Hochgebirgen mit täglichem Frostwechsel statt: nachts friert der Boden, tagsüber taut er auf. Die Wirkung reicht nur wenige Zentimeter tief; die kleineren Strukturmuster haben Abstände von 10 bis 25 cm. Da der Prozess ganzjährig stattfindet, sind die Bodenbewegungen dennoch erheblich.
• Periglaziale Solifluktion kommt in arktischen und subnivalen Gebirgsgebieten im Umfeld großer Inlandeismassen und Hochgebirgsgletscher vor.
• Freie Solifluktion wird durch das Fehlen einer geschlossenen, bindenden Vegetationsdecke erleichtert.
• Gebundene Solifluktion führt zum Zerreißen der Grasnarbe und zur Bildung von Abrissnischen, auch Rasentreppen genannt. Am Hangfuß können sich zusammengerollte Grasteppiche sammeln. In der Schweiz heißt diese Form Girlande.
• Bei der Kammeissolifluktion werden Bodenteile durch wachsendes Eis rechtwinkelig zur Geländeoberfläche angehoben. Beim Tauen des Kammeises sinkt das Material hangabwärts zurück; je nach Hangneigung entsteht ein geringer talwärts gerichteter Versatz.
• Mikrosolifluktion beziehungsweise Kryoturbation bewirkt bei Frostwechseln neben Bodenbewegungen eine Sortierung des Materials in den oberen Bodenschichten. Sie ist die Ursache für die Bildung von Strukturböden.
• Makrosolifluktion ist der Mikrosolifluktion ähnlich, wirkt jedoch an steileren Hängen und deshalb stärker.