Dating of geomorphological processes using dendrogeomorphological methods

The object of this study was to develop methods for investigating recent geomorphodynamics of aggradation processes by dendrogeomorphological analyses of the stems and the roots of partially buried spruces. Every accumulation process causes growth reactions in the affected trees, which is reflected in the growth rings. Analysis of the growth rings enables us to determine the time and the magnitude of burial. Yet the ‘critical burial depth'’ which when exceeded causes the death of the tree, is 1.6 to 1.9 m. The burial of a spruce stem causes the sprouting of adventitious root horizons. A single event may cause simultaneous sprouting of up to six root horizons, of which the uppermost horizon usually is the strongest one. The dating of the onset of sprouting of the oldest adventitious roots among each root system enables one to establish absolute dates of debris flow events with an accuracy ±0 to +3 years. Yet this method is very time-consuming. The simplest dating method proved to be the determination of burial events by the onset of a pronounced reduction of increment in the stem-wood of the affected trees, with only one core to be taken of each tree. This method therefore allows a spatiotemporal reconstruction of aggradation processes. The information recorded on the stem, cross-section of stem by the growth ring pattern, lessens with :increasing burial depth though. Ziel der vorliegenden Studie war die Erarbeitung andU¨berpru¨fung von Methoden, die rezente und subrezente Geomorphodynamik von Aggradationsprozessen mit Hilfe dendrogeomorphologischer Analysen verschiitteter Fichten zu erfassen. Jeder Akkumulationsprozess verursacht Wuchsreaktionen der betroffenen Baume, die durch Jahrringanalysen zeitlich fixiert werden ko¨nnen, wodurch Zeitpunkt and AusmaB von Verschu¨ttungen rekonstruierbar werden. Allerdings liegt die ‘kritische Verschu¨ttungsho¨he’, bei derenU¨bershcreiten der Baum abstirbt, bei der Fichte zwischen 1.6 m and 1.9 m. Auf die Verschu¨ttung des Stammes reagiert die Fichte mit der Bildung von Adventivwurzel-Horizonten. Ein Verschu¨ttungsereign is kann jedoch zur Bildung von his zu sechs gleichaltrigen Wurzelhorizonten fun, von denen aber der oberste in der Regel der am kra¨ftigsten entwickelte ist. Die Bestimmung des Sprossungszeitpunktes dera¨ltesten Adventivwurzel eines jeden Wurzelsystems erlaubt die Absolutdatierung von Murga¨ngen mit einer Genauigkeit von ±0 bis +3 Jahren. Allerdings ist Deses Verfahren sehr aufwendig. Als einfachste Datierungsmethode stellte sich diejenige heraus, Verschu¨ttungsereignisse fiber den Beginn drastischer Zuwachsru¨ckga¨nge im Stammholz betroffener Ba¨ume zu bestimmen, wobei die Genauigkeit ebenfalls bei ±0 bis +3 Jahren liegt and von jedem Stamm nur ein Bohrkern beno¨tigt wird. Dieses Verfahren ermo¨glicht deshalb die raumzeitliche Rekonstruktion von Aggradationsprozessen. Allerdings nimmt mit zunehmender Verschu¨ttungsho¨he der im Jahrringbild des Stammes gespeicherte dendrogeomorphologische Informationsgehalt ab.