Terrasse (Geologie)

Begriff und Grundprinzip

Eine Terrasse ist ein flacher bis schwach abfallender Geländeteil, der durch eine Böschung oder einen steileren Hang von benachbarten Geländeteilen abgegrenzt wird. In Geologie und Geomorphologie bezeichnet man damit ebene Fels- oder Schotterstufen an Talhängen. Sie können frühere Lagen eines Flussbetts, Seeufers oder Strandes erkennen lassen.

Die ebene Verebnungsfläche und die zugehörige Böschung begrenzen gemeinsam den Terrassenkörper. Schmale Terrassen heißen häufig Bänke. Bei weitergehender Erosion können isolierte Terrassenreste entstehen, deren Abbruchkanten allseitig ausgebildet sind. Terrassen entstehen natürlich durch Ablagerung oder Abtragung, können aber auch künstlich angelegt werden.

Flussterrassen und ihre Grundtypen

Flussterrassen sind lang gestreckte, relativ ebene Flächen, die Talhänge beidseitig und höhengleich oder nur einseitig gliedern. Ihre seitliche Begrenzung bilden steilere Böschungen; der Übergang von der ebenen Fläche zum steileren Hang heißt Terrassenkante. Flussterrassen entstehen durch die Tätigkeit fließenden Wassers entweder als Akkumulationsformen, also durch Ablagerung, oder als Erosionsformen, also durch Abtragung.

Klimaschwankungen und tektonische Bewegungen sind häufig entscheidend für ihre Bildung. In Warmzeiten bestimmen wegen des höheren oberirdischen Abflusses vor allem erosive Vorgänge die Talentwicklung. In Kaltzeiten nimmt die Wasserführung ab; Sedimente werden abgelagert und Terrassen aufgeschottert. Wiederholte Kalt- und Warmzeiten können daher an Talhängen Terrassenstufen oder Terrassentreppen erzeugen. Mächtigkeit und Höhenlage der Ablagerungen hängen von klimatischen, tektonischen und sedimentologischen Einflüssen ab.

Felssohlenterrassen sind Reste alter Talböden im anstehenden Gestein. Meist fehlt ihnen heute ein Schotterkörper; höchstens ein dünner Schotterschleier ist erhalten. Hebt sich das umliegende Gebiet, verstärkt sich die Tiefenerosion und der Fluss schneidet sich ein. Bei nachlassender Hebung überwiegt die Seitenerosion und verbreitert den Talboden. Setzt die Hebung erneut ein, wird der Fluss wieder tiefer eingeschnitten; Erosionsreste des früheren Talbodens bleiben als neues Felssohlenterrassenniveau zurück. Mehrfache Wiederholung dieses Ablaufs bildet eine Felssohlenterrassentreppe.

Aufschüttungsterrassen entstehen, wenn fluviatile, also vom Fluss transportierte, Sedimente abgelagert werden und der Fluss sich danach wieder eintieft. Deshalb besitzen sie im Unterschied zu Felssohlenterrassen einen mehr oder weniger mächtigen Schotterkörper. Dessen Gesteinszusammensetzung kann Hinweise auf das Liefergebiet geben. Korngrößenverteilung, Sortierung, Schwermineralspektrum, Rundungs- und Verwitterungsgrad ermöglichen Rückschlüsse auf Klima, Transportweite, Abflussverhalten und Liefergebiet. Schichtung und Einregelung der meist abgeplatteten, gerundeten Gesteine zeigen das Fließregime und die Fließrichtung an. Eiskeile im Schotterkörper weisen auf einen Periglazialbereich hin: Nach ihrem Auftauen wurden Hohlräume mit Material aus dem Hangenden verfüllt. Ältere Terrassen können von Löss überdeckt sein.

Terrassen an Seen, Küsten und aus Sinter

Seeterrassen markieren meist eine ehemalige Küstenlinie eines glazialen oder nicht glazialen Binnensees. Sie entstehen am Seeufer durch Ablagerung von Flachwassersedimenten oder durch Erosion durch Wasserbewegungen. Wegen der geringeren Wellenbewegungen sind sie wesentlich schmaler als Meeresterrassen. Seeterrassen im Umfeld von Eisstauseen und Gletscherrandseen können allerdings fossile Seeböden statt ehemaliger Uferlinien sein.

Sinterterrassen oder Sinterkaskaden entstehen häufig an Vorsprüngen und Stufen, über die kalkhaltiges Mineral- oder Thermalwasser fließt. Besonders bei Quellaustritten führen Druckverminderung und das Entweichen von Kohlendioxid dazu, dass sich Kalziumkarbonat als Sinterkalk um Kristallisationskeime absetzt, meist unter Beteiligung von Algen. Die wachsende karbonathaltige Ablagerung wirkt der Erosion entgegen und baut die Terrassen auf. Die Sinterbecken von Pamukkale gehören zum UNESCO-Welterbe; die Plitvicer Seen werden durch bis zu 20 m hohe Sinterstufen getrennt. Sinterbecken und -terrassen kommen auch in Karsthöhlen vor.

Küsten- oder Meeresterrassen entstehen nahe der Meeresküste durch eustatische Meeresspiegelschwankungen oder Landhebungen, meist infolge tektonischer Prozesse wie Erdbeben. Ihre schwach meerwärts geneigten Flächen sind oft fossile Ufer- und Strandbereiche und liegen heute außerhalb des Welleneinflusses. Es gibt auch unter dem heutigen Meeresspiegel liegende Terrassen, die bei Meeresspiegelanstieg überflutet wurden. Sie entstehen durch Ablagerung von Strandsedimenten oder durch Wellen-Erosion. Ablagerung dauert meist lange, während Erosion sehr kurzfristig erfolgen kann; Sturmfluten und Tsunamis können Flächen rasch verändern oder zerstören.

Abhängig vom ehemaligen Tidehub sind Meeresterrassen mehrere zehn Meter bis einen Kilometer breit, meist 1 bis 5° geneigt und teils über mehrere Kilometer an einer Küste verbreitet. Häufig liegt am Übergang zum rückwärtigen Steilhang eine Brandungshohlkehle. Strandterrassen bestehen gewöhnlich aus gerundetem Kies und Sand zwischen Hochwasserhöchststand und Niedrigwasserstand. Unverfestigte Sand-Kies-Körper können bei Sturmfluten wieder abgetragen werden. Beständiger sind Terrassen aus Riffmaterial oder verfestigten Beachrocks, bei denen loses Material, mitunter auch Getränkedosen oder Flaschen, in Tropen und Subtropen durch kalkiges Bindemittel zementartig verfestigt wird.

Terrassen im glazialen und periglazialen Umfeld

Solifluktionsterrassen oder Fließerdeterrassen sind ebene Akkumulationsformen. Sie entstehen, wenn sich lockeres Gesteinsmaterial im Auftaubereich wassergesättigter Dauerfrostböden durch langsames Bodenfließen hangabwärts verlagert. Im unteren Hangbereich vermischt es sich häufig mit organischem Material. Solche Bewegungen können bereits bei Hangneigungen ab 2° beginnen.

Kamesterrassen bestehen aus fluvioglazialen Eisrandsedimenten. Gletscherflüsse lagern sie zwischen Gletscherrand und Talhang ab; nach dem Abtauen bleibt der Sedimentkörper als Terrasse erhalten. Da Gletscherflüsse oft verzweigt sind und Fließrichtung sowie Strömungsgeschwindigkeit häufig wechseln, sind die Ablagerungen sehr unterschiedlich: Das Korngrößenspektrum reicht von Ton bis zu großen Blöcken. Am talseitigen Rand mischen sich oft Flusssedimente und Material der Seitenmoräne. Daher sind Kamesterrassen heterogen und chaotisch geschichtet; im Gegensatz zu den meisten Seitenmoränen liegen sie meist nur auf einer Talseite.

Nivationsterrassen entstehen durch Erosion unter dauerhaften oder zeitweiligen Schneefeldern. In Hohlformen sammelt sich länger und meist mehr Schnee als in der Umgebung. Starke Durchfeuchtung, Frost-Tau-Wechsel, Frostsprengung, gravitative Massenbewegungen und Gelifluktion verlagern Material und schaffen Nivationsnischen. Die Verebnungsflächen darin heißen Nivationsterrassen und können zu Kryoplanationsterrassenniveaus zusammenwachsen.

Kryoplanationsterrassen, auch Altiplanationsterrassen oder Golez-Terrassen, bilden sich bevorzugt im periglazialen Klima und gelten wegen ihrer häufigen Verbindung mit Permafrostböden als Hinweise auf fossile und rezente Permafrostböden. Frost-Tau-Wechsel, Frostsprengung, Ablagerung in Schneebänken und Solifluktion formen die stufenförmigen Hänge. Sie treten besonders in mäßig trockenen kontinentalen Periglazialgebieten in oberen Hanglagen auf, sind oft von Solifluktionsschutt bedeckt und können Frostmusterböden tragen. Meist gibt es mehrere übereinanderliegende, mit Unterbrechungen um den Hang verfolgbare Terrassen. Härteres Gestein bildet höhere Terrassenkörper.

Künstliche, außerirdische und zeitliche Gliederung

Menschen legen seit Jahrtausenden Terrassen in stark reliefierten Gebieten an, um ebene Landwirtschaftsflächen zu gewinnen, die Nutzfläche zu vergrößern und wirksamer zu bewässern. Terrassierung kann rutschungsgefährdete Hänge stabilisieren, Steinbruchwände in abbaubare Sohlen gliedern, Transportwege ermöglichen und Siedlungsflächen schaffen. Historische Beispiele sind Pergamon und Machu Picchu.

Ackerterrassen werden als Erd- oder Steinterrassen unterschieden. Erdterrassen verringern neben der Schaffung einer Arbeitsfläche den oberflächlichen Abfluss und verbessern so die Wasserversorgung des Bodens. In trockenem Klima hält ein flacher Wall an der talseitigen Kante Regen- und Drainagewasser zurück. Steinterrassen dienen meist Sonderkulturen wie Wein oder bestimmten Obstsorten. Weitere Beispiele sind Terrassen für Tee- und Reisanbau; in den Anden werden vorwiegend Mais, Erdnüsse, Quinoa, Kartoffeln und Baumwolle angebaut.

Bermen sind künstliche Terrassen zur Stabilisierung von Böschungen und zum Schutz vor Hangrutschungen, etwa in Tagebauen und bei Halden. Mehrere Abschnitte senken den Erddruck am Hangfuß. Je wassergesättigter und sandiger der Untergrund ist, desto flacher müssen Böschung und Berme ausgeführt werden; bei Platzmangel können Gabionen, Spundwände oder Rückverankerungen nötig sein. Terrassenförmige Absätze in großen Steinbrüchen, die häufig als Zuwegung zu unteren Sohlen dienen, heißen Strossen. Bermen werden auch im Straßen-, Deich-, Landschafts- und Festungsbau verwendet.

Auf dem Mond besitzen besonders Ringgebirge oft Terrassen am inneren Kraterrand, die beim Meteoriteneinschlag entstehen. Innenhänge sind 20–30° geneigt, Außenhänge weniger. Ausgeprägte Beispiele sind Krater des Typs TYC (Tycho) sowie Copernicus.

Nach ihrer zeitlichen Entstehung werden Terrassen großer Flusstäler in Haupt- oder Ober-, Mittel- und Niederterrassengruppen gegliedert. Zusätzlich gibt es teils ältere, meist tertiäre Ablagerungen. Ältere Terrassen haben oft keinen Schotterkörper mehr und sind dann vor allem an Verebnungsflächen erkennbar. Pliozäne bis altquartäre Hauptterrassen liegen im Breittal; etwa vor 700.000 Jahren begann in Mitteleuropa die Bildung der Engtäler. In größeren Tälern können bis zu 6 Hauptterrassenniveaus übereinander liegen. Mittelterrassen befinden sich meist an mittleren Hangpositionen und bleiben vor allem an geschützten Gleithängen erhalten. Niederterrassen schließen in der heutigen Talsohle an; nahe dem Fluss liegt darin die rezente Flussaue.