Kerbtal

mini|Ein Kerbtal (Pine Creek Gorge, Pennsylvania, USA)

Kerbtäler (aufgrund ihrer häufigen vereinfacht-symmetrischen Talhänge auch V-Täler genannt) sind Täler, die sich vor allem in Mittel- und Hochgebirgen befinden. Häufig sind sie an ihrer Sohle so schmal, dass sie als Engtal gelten können. Die entstehungsgleichen Kerbsohlentäler werden dagegen den Sohlentälern zugeordnet. Kerbtäler entstehen bei stark überwiegender Tiefenerosion und gleichzeitig auftretender Denudation an den Talhängen.

Geomorphologie Vorläufer hochkant|mini|Der Übergang vom Tobel zur Klamm und zum Kerbtal am Briksdalsbreen, einem Teil des Gletschers Jostedalsbreen, Norwegen

Das vor allem in Oberläufen der Flüsse aufgrund großen Gefälles stark fließende Wasser, zum Teil in Form von Wasserfällen, schneidet sich erosiv in das Gestein ein und führt zur Ausbildung eines Tobels. Je nach Beschaffenheit des Gesteins folgt daraus ein Kerbtal oder eine Klamm. Diese sind vor allem in den Hochgebirgen zu finden. Die Tiefenerosion ist dabei so stark, dass eine Verwitterung der Hänge und deren Abtrag nicht folgen können. Die Felswände der Klämme werden dadurch nahezu senkrecht und nur so breit wie ihr Flussbett. Die maximale Tiefe einer Klamm ist durch die kritische Höhe der Felswände bestimmt.

Entstehung mini|links|Beispiel Kirnitzschtal: Das Gewässer nimmt die gesamte Talsohle ein und kennzeichnet so das enge Kerbtal

Wird die kritische Höhe der Felswände überschritten, kommt es aufgrund der Instabilität zu Felsstürzen und Rutschungen. Die Hänge werden zurückverlagert und die senkrechten Talhänge verflachen. Dies hat eine intensive seitliche Erosion der Hänge zur Folge.

Hat das Tal nun überwiegend eine V-Form, so spricht man von einem Kerbtal. Unterschieden wird noch in idealtypische symmetrische und asymmetrische Kerbtäler, was hauptsächlich an der homogenen Neigung der Talhänge ausgemacht wird. Die Rückverlagerung wird durch einen starken Materialabtrag auf den Hängen charakterisiert, der mit der Tiefenerosion des Flusses standhält. Je flacher die Talhänge werden, desto diskontinuierlicher wirkt die Denudation. Kommt es anfangs in einer tiefen Klamm noch regelmäßig zu Felsstürzen, tritt die Seitenerosion später nur noch bei entsprechenden meteorologischen Ereignissen ein. Diese Denudationen sind dann durch Rutschen oder Gleiten sowie in Form von Muren und anderen Fließungen zu beobachten.

mini|Beispiel Kirnitzschtal: Die breite Talsohle bei gleich bleibend steilen Hängen charakterisiert das Kerbsohlental

Kerbsohlentäler zeichnen sich durch eine geringere Tiefenerosion und eine geringe, aber vorhandene Seitenerosion aus. Teilweise können diese aufgrund von undurchdringlichen Schichten im geologischen Aufbau des Gesteins Abschnitte eines Kerbtals markieren. Eine Sonderform der Kerbtäler sind die Canyons. Der Übergang vom Kerbtal zum Sohlental ist fließend. Durch die Erosion an den Hängen ist das Gewässer gezwungen, das abgetragene Material bewegen zu können. Ist das Gefälle im Tal geringer, fängt das Gewässer an zu mäandrieren. Am Prallhang trifft es dann häufig auf den Hang des Tals und greift diesen intensiv an. Wie stark die Wirkung gegen den Hang an solchen Stellen ist, lässt sich bei Hochwasser beobachten. Ablagerungen von Material finden gleichzeitig am Gleithang statt, wodurch sich die Sohle des Tals verbreitert.

In ihrer Form können Kerbtäler den Durchbruchstälern großer Flüsse gleichen, durchdringen aber im Gegensatz zu diesen das angegriffene Gebirge nicht. Sie sind daher auf ihrer gesamten Länge steiler.

Nachfolger Kerbtäler sind bei der Erosion von Gebirgen nicht die letzte Talform, die sich bilden kann. In Hochgebirgen mit Gletschern führen Kerbtäler die sich bei Eiszeiten ausdehnenden Gletscher. Dabei kommt es zur intensiven seitlichen glazialen Erosion, während sich die Tiefenerosion fast völlig einstellt. Das Eis schleift die Talwände weiter auf (Detersion) und sprengt Felsmaterial durch den enormen Druck teilweise heraus. Dies passiert vor allem im engsten Teil des Tals, also kurz über der Sohle, da dort der Gewichtsdruck des Gletschers am höchsten ist. Am Rand des Gletschers wird durch Detraktion weiteres Material mitgerissen und selber erosiv wirksam. Die dabei entstehenden Talformen sind Trogtäler bzw. Fjorde (U-Täler).

Das eingekerbte Gebirge wird mit der Zeit vollständig erodiert und dabei eingeebnet; der Höhenunterschied zwischen Talsohle und Berggipfeln nimmt wieder ab. In dem immer flacher werdenden Gebirge wird das sowieso schon breite Kerbsohlental zu einem Sohlental. Der Grund für die Reduzierung des Höhenunterschieds zwischen Talsohle und Bergen muss dabei nicht durch Erosion bedingt sein. Sie kann auch durch Plattentektonik bzw. Schollentektonik begründet sein. Insbesondere bei Schollen ist es möglich, dass sie absinken und so das Gewässer selbst das Kerbtal immer weiter sedimentiert, also auffüllt. Kommt es zu einem enormen Absenken der Scholle, entwickelt sich das Fließgewässer in dem flachen Tal zu einem Steppensee. Später wird das Kerbtal in einem Sedimentbecken vollständig eingeebnet.

Bodenkunde Talsohle Die Böden in einem Kerbtal sind stark durch Ablagerung und Erosion des durchfließenden Gewässers gezeichnet. Kann man Böden großer Muldentäler noch fast überall im Sohlenbereich den Auenböden zuordnen, so ist das bei Kerbtälern schwerer. Der Boden im Kerbtal wird durch Sedimentation ganz unterschiedlich aufgebaut. In flacheren Passagen sowie am Gleithang kommt es zu Ablagerungen, die je nach Beschaffung des Gebirges sehr humus- und lößhaltig sein können. Im Kerbsohlental, in dem die Sohle breiter ist und damit auch bei Hochwasser viel mehr normal trockene Flächen zur Sedimentierung existieren, befinden sich schon ausgeprägt und flächendeckend Auenböden.

Vor allem im Kerbsohlental befinden sich auch alte Arme des Fließgewässers. Die Böden dort sind geprägt von der Schotter- und Kiesschicht des alten Bachbetts und können sich im Laufe der Zeit zu Auengleyen entwickeln. Andererseits sind diese Verläufe eines alten Bachbetts auch bei Hochwasser durch Überschwemmung mit Strömung und Abtragung geprägt.

Hänge Der Bodentyp am Hang ist im Allgemeinen stark durch Gesteine geprägt, teilweise großflächig durch Felsen unterbrochen. Interessanterweise können im Verlauf und auch im Querschnitt eines Tals binnen wenigen hundert Metern verschiedenste Böden an den Hangflanken vorkommen. Abhängig ist der entstandene Bodentyp am Hang von verschiedenen Faktoren, zu denen vor allem die Ausrichtung im Windsystem (Eintragung von Löß und Stauben) und die Steigung des Hangs gehören (Stärke der Erosion und Dichte der Vegetation). Dort, wo durch Erosion der Hang großflächig aufgerissen ist, kommen vor allem die Rohböden der Syroseme vor. Sie bestehen aus mächtigen Schotter- und Lockergesteinsschichten mit geringmächtigem Humushorizont.

In den gemäßigten Klimazonen bildeten sich an den oberen Hängen entlang des Tals Braunerden. Stark vom Grundgestein des Gebirges abhängig, sind dies meist Kalkbraunerden. Im Vergleich zu Braunerden auf ebenem Grund sind diese trotzdem sehr flach.

Klima und Wetter In Kerbtälern herrscht ein anderes Lokalklima als im umliegenden Bergland. Ursächlich dafür ist natürlich die tiefere Lage, aber auch die andere Bestrahlung durch die Sonne. Dies ruft verschiedene Phänomene hervor.

Grundlagen Je nach Richtung eines Tals ist die Sonnenscheindauer im Talgrund sehr unterschiedlich. Täler, die nach Norden bzw. Süden zeigen, sind tendenziell benachteiligt, da in den Morgen- und Abendstunden ein Schatten durch die Talhänge geworfen wird. Täler, die in Ost-West-Richtung verlaufen, werden demnach länger beschienen, wenn ihr Nordhang nicht zu steil ist. Es spielt deshalb auch eine Rolle, auf welcher geografischen Breite das Tal liegt.

Eine klimatische Bestimmung des Tals erfolgt – natürlich neben dem vorherrschenden Makroklima – auch durch die Lage im Gebirge. Für das Mikroklima ist ausschlaggebend, ob das Tal an der Luv- oder Leeseite liegt.

Windsysteme mini|Gleitschirmflieger nutzen den Hangwind, der in Kerbtälern wie in Trogtälern bei entsprechendem Wetter vorherrscht (bei Fiesch, Wallis, Schweiz)

Im Tal herrschen zwei Windsysteme vor, die in ihrer Entstehung zusammenhängen und verwandt sind. An den Talwänden kommt es zur Hangwindzirkulation und in Talrichtung selbst zum Talwind. Zusammen bilden diese das Berg-Tal-Windsystem. Ursache für Wind ist immer ein Druckunterschied zwischen Luftmassen zweier Gebiete. Bei Kerbtälern wird dieser Druckunterschied durch die unterschiedlich intensive Einstrahlung der Sonne verursacht.

Da dieser engräumige Windeffekt intensive Sonneneinstrahlung benötigt, ist er hauptsächlich im Sommer bei Hochdruckwetterlagen zu beobachten. Aber auch im Winter kann es infolge der fast ausschließlichen Bestrahlung der Berge zu Teilprozessen des Phänomens kommen. Allerdings wird der Effekt auch von den Winden der Großwetterlagen überlagert.

Die Hangwindzirkulation entsteht, wenn am Vormittag die oberen Talhänge durch Sonnenschein intensiv erwärmt werden. Die warme Luft steigt dort auf und zieht Luft aus dem Tal nach. Da sich wenige Meter über dem Hang noch kühle Luft befindet, steigt der Hangwind nicht senkrecht nach oben auf, sondern bleibt in etwa am Hang, also als Wind spürbar. Die kalte Luft darüber fällt ab und bewegt sich als Ausgleich ins Tal zurück. Der langsame, aber stetige Aufwind wird zum Beispiel beim Gleitschirmfliegen genutzt.

Am Nachmittag stellt sich die Aufströmung am Hang quer zur Talrichtung fast völlig ein, da nun auch die Talsohle erwärmt wird und kehrt sich Abends und in den Nachtstunden völlig um, in dem kalte Luft am Talhang herunterfällt. An der Talsohle wird aber mitunter die ganze Nacht hindurch Wärme abgestrahlt, weshalb es dort zum senkrechten Aufsteigen der Luft kommt.

Der in Talrichtung wehende Talwind folgt den vertikalen Richtungen des Hangwinds zeitversetzt. Vormittags weht er talabwärts und bringt dabei die kühle Luft aus den Höhenlagen in das Vorland des Tals. Seine Richtung bestimmt sich nicht durch die Temperaturunterschiede zwischen Talsohle und oberem Hang, sondern durch den Druckunterschied zwischen Vorland und den Höhenlagen am oberen Ende des Kerbtals. Ursache für den Talwind sind aber vor allem Ungleichnisse der Hangwindzirkulation. Um die Mittagsstunden herum reichen die abfallenden Luftmassen nicht mehr, um die am Hang aufsteigenden auszugleichen: Es kommt zu einem Wind aus dem Vorland des Tals heraus, der talaufwärts bläst. In den mittleren Nachtstunden fallen wiederum größere Luftmassen in das Tal hinein, als mittig noch aufsteigen, wodurch der abfallende Wind in Talrichtung entsteht, der bis zum Sonnenaufgang anhält.

Die niedrigsten Temperaturen im Tal werden daher kurz vor Sonnenaufgang (im Tal) erreicht. Das Windsystem nimmt auch Einfluss auf die lokale Entstehung von Niederschlag.

Niederschlag In der Art der Niederschlagsentstehung sind Kerbtäler vor allem durch spezifische Nebelerscheinungen geprägt. Der Nebel wird dabei vom Windsystem der Täler wesentlich beeinflusst. Der als Talnebel bezeichnete Nebel entsteht durch die niedrigen Temperaturen in der Geländeniederung Tal. Da die Temperatur durch den Luftmassenausgleich in den letzten Nachtstunden am niedrigsten ist, entstehen Nebel auch erst dann und halten sich bis in die frühen Stunden des Tages. Nebel an sich ist kein Niederschlag, setzt sich aber als Tau vor allem an der Vegetation der Hänge ab.

Beeinflusst wird die lokale Niederschlagsmenge neben der Ausrichtung des Tals auch vom Talwind. Drückt dieser in das Tal einströmende Feuchtluftmassen zurück, so erhöht sich die Niederschlagsmenge. Der Aufwind trägt Regengebiete aus dem Tal heraus und senkt so die Niederschlagsmenge.

Biogeographie Geobotanik

mini|Urtypische Kerbtäler wie das Bodetal im Harz sind in Mitteleuropa kaum noch erhalten.