ITEM METADATA RECORD
Title: Sensitivity of river systems to human actions and climatic events across different environments: a Holocene perspective.
Other Titles: Gevoeligheid van riviersystemen voor menselijke impact en klimatologische variatie in verschillende milieus: een Holoceen perspectief.
Authors: Notebaert, Bastiaan
Issue Date: 18-Nov-2009
Abstract: Bodemerosie, en het transport en de afzetting van sediment zijn in veel gematigde streken belangrijke geomorfologische processen tijdens het Hol oceen, en riviersystemen zorgen hierbij voor een essentiële link tussen continenten en oceanen voor het transport van sediment. Diverse studies van West- en Centraal-Europese rivierbekkens tonen de dominante invloed van landbedekking op de sedimentdynamiek, terwijl de rol van klimatologi sche variaties onduidelijk is. De meeste van deze studies leggen relatie s tussen deze variaties en de sedimentdynamiek op basis van synchronicit eit, en slechts enkele studies kwantificeren de veranderingen in sedimen tdynamiek of sedimentfluxen. In deze studie wordt de gevoeligheid van de sedimentdynamiek van contrasterende Belgische rivierbekkens (Dijle, Amb lève, Geul) voor Holocene milieuveranderingen, voornamelijk landgebruik en klimatologische variaties, geanalyseerd en gekwantificeerd. Hierbij g aat bijzondere aandacht uit naar de afzettingen in riviervalleien. Voor de drie studiegebieden zijn de afzettingen in de overstromingsvlakt es gekwantificeerd aan de hand van een uitgebreide dataset van boorgegev ens, en verschillende methodes om de overstromingsvlakte af te bakenen. Onzekerheden op deze berekeningen zijn vooral gerelateerd aan de methode van afbakening van de overstromingsvlakte, terwijl ca 7.5 boringen per km2 overstromingsvlakte een vergelijkbare nauwkeurigheid oplevert als gr otere boordatasets. De massa van de sedimenten in de overstromingsvlakte per bekkenoppervlakte varieert sterk per bekken met de hoogste waardes voor het Dijlebekken ( 0.4 Mt km-2), intermediaire waardes voor het Gulp bekken (een deelbekken van de Geul, 0.4 Mt km-2) en laagste waardes voor het Amblèvebekken (0.03 Mt km-2). Het patroon van de dikte van de afzet tingen binnen elk bekken kan verklaard worden door het gecombineerde eff ect van sedimenttoevoer naar het riviersysteem en de sediment transportc apaciteit van de overstromingsvlakte. De Holocene afzetting van de overstromingsvlaktes binnen het Amblève- en Geulbekken werden gedateerd aan de hand van tracer elementen. In het Di jlebekken werden 91 radiokoolstof (14C) dateringen en 11 OSL dateringen gebruikt om alluviale en colluviale afzetting te dateren. OSL dateringen bleken onbetrouwbaar door een onvolledige bleking. Verschillende method es werden gebruikt om de database van 14C-dateringen te analyseren: site -specifieke sedimentatiecurves, relatieve massa accumulatie curves en cu mulatieve waarschijnlijkheidscurves van gekalibreerde ouderdommen. De re sultaten voor het Dijlebekken tonen een sterke invloed van het menselijk e landgebruik op colluviale en alluviale sedimentafzetting sinds het Neo lithicum. Voor de twee andere bekkens tonen de resultaten aan dat de sed imentatiesnelheden voor de laatste 150 tot 700 jaar veel hoger liggen da n voor het volledige Holoceen, en ook dit kan verklaard worden door mens elijk landgebruik. Voor geen enkel bekken kon een invloed van klimaatsve randeringen worden vastgesteld, al kan dit gedeeltelijk te wijten zijn a an de dateringsresolutie. Een Holoceen tijd gedifferentieerd sedimentbudget werd opgesteld voor he t Dijlebekken. Helingsprocessen werden begroot met behulp van een method e die gebaseerd is op de erosie van een standaard bodemprofiel (soil pro file truncation method). Data van zes studiegebieden werden vervolgens g eëxtrapoleerd naar het hele bekken met behulp van de gemiddeldes per een heid (average per unit method) en morfometrische klassen. Het resulteren de sedimentbudget toont de temporele variaties in sedimentdynamiek en de wijzigende gevoeligheid van de verschillende componenten van het sedime ntbudget voor variaties in omgevingsfactoren. De introductie van landbou w zorgt voor een belangrijke stijging in bodemerosie, en 56% van het geë rodeerde sediment wordt afgezet als colluvium. De bodemerosiesnelheid pi ekt na 1000 CE, en tijdens deze periode word nog ongeveer 39% van het ge ërodeerde sediment afgezet als colluvium. Het Watem/Sedem model, een bodemerosie- en sedimenttransportmodel, werd gebruikt om de veranderingen in de sedimentdynamiek te modeleren. De mod eltoepassingen zijn gebaseerd op landschapsreconstructies en klimaatmode l gegevens voor verschillende tijdsperiodes, gecombineerd met een gevoel igheidsanalyse. De resultaten stemmen overeen met het tijd gedifferentie erde sedimentbudget. Ze tonen aan dat de sedimentdynamiek vooral gevoeli g is voor landgebruikveranderingen. Deze hebben een zestigvoudige stijgi ng in hedendaagse gemiddelde bodemerosiesnelheid veroorzaakt ten opzicht e van het vroeg Holoceen. Klimatologische variaties hebben een stijging van 6% in de erosiesnelheden veroorzaakt. De afname in akkerland en de s tijging in bebouwde oppervlakte in de laatste twee eeuwen heeft een afna me in gemiddelde bodemerosiesnelheid van 50% veroorzaakt. De resultaten tonen ook aan dat het relatieve belang van colluviale sedimentopslag het grootste is wanneer er weinig akkerland is in het bekken, terwijl deze colluviale opslag bijna ontbreekt onder een volledige bosbedekking. De mogelijkheden van LIDAR data voor geomorfologisch karteren en kwantit atieve berekeningen werd bestudeerd voor het Dijle- en Amblèvebekken. De resultaten tonen dat LIDAR data kunnen gebruikt worden voor de reconstr uctie van verlaten rivierkanalen, maar de mogelijkheden voor kwantitatie ve berekeningen zijn beperkt. Recente (1969-2008) veranderingen in de mo rfologie van het rivierkanaal van de Dijle en zijn zijloop de Laan werde n bestudeerd aan de hand topografische opmetingen. De resultaten tonen v oor beide rivieren een insnijding en verbreding van het kanaal aan, met als gevolg een toename van de natte dwarssectie van 25 tot 76% tussen de verschillende bestudeerde riviersecties. De veranderingen in kanaaldime nsies over de bestudeerde tijdsperiodes zorgen voor vergelijkbare volume s aan geërodeerd en afgezet materiaal als riviermeandering. Het hydrologisch STREAM model werd toegepast om de oppervlakkige wateraf voer te modeleren voor verschillende tijdsperiodes binnen het Holoceen. De resultaten tonen dat klimaatsveranderingen verantwoordelijk zijn voor kleine veranderingen n afvoer. De toename van akkerland en bebouwde opp ervlakte is dan weer verantwoordelijk voor een toename van 6% van de gem iddelde oppervlakkige waterafvoer. Deze afvoer is echter veel piekeriger geworden, zowel door landgebruikveranderingen (+147%) als door klimatol ogische variaties (+13%). Anders dan bij bodemerosie, heeft de toename i n bebouwde oppervlakte een verdere toename in deze piekafvoeren veroorza akt, hetgeen de waargenomen veranderingen in riviermorfologie kan verkla ren. De resultaten van dit onderzoek tonen aan dat de sedimentdynamiek van de bestudeerde bekkens tijdens het Holoceen vooral gevoelig is voor variat ies in landgebruik. Veldgegevens geven geen indicaties voor een invloed van klimatologische variaties, maar modelresultaten tonen dat deze laats te wel een kleine invloed hebben. Landschappen met veel akkerland zijn o ok veel gevoeliger voor klimaatsveranderingen dan natuurlijke landschapp en. Bovendien heeft landgebruik ook een belangrijke invloed op oppervlak kige waterafvoer, hetgeen veranderingen in de sedimentdynamiek van het r ivierkanaal veroorzaakt.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Division of Geography & Tourism

Files in This Item:
File Status SizeFormat
PHD_opmaak3.pdf Published 17007KbAdobe PDFView/Open Request a copy

These files are only available to some KU Leuven Association staff members

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.