Substratklassifikation

Zunächst wird vorgeschlagen, den Mindestanteil an organischer Substanz für die Kennzeichnung der Mudden dem der Horizonte der subhydrischen Böden (Symbol: F) anzugleichen. Damit verringert sich der Mindestanteil von gegenwärtig 5 Masse-% auf 1 Masse-%. Damit würden limnische Sedimente, die nur einen äußerst geringen Anteil an organischer Substanz aufweisen, wie z.B. bei Kieselguren und Kalkmudden festgestellt, in die Systematik der Mudden und dann weiterhin auch der Böden aus Mudden aufgenommen.

Abbildung 55 zeigt ein Schema zur Klassifikation der Muddesubstrate für eine bodenkundliche Geländeaufnahme. Darin wird vorgeschlagen, statt wie bisher zwei Obergruppen, nun drei Obergruppen auszuweisen. Für deren Unterscheidung werden im Wesentlichen die diagnostischen Merkmale verwendet, die bisher in der Bodenkundlichen Kartieranleitung (2005) verwendet wurden. In der nächsten Hierarchieebene kommen verschiedene Unterteilungskriterien zur Anwendung, die allesamt messbar und damit ebenfalls diagnostisch sind. Muddetypen, die nur anhand morphologischer und genetischer Kriterien unterscheidbar sind, werden in der Abbildung nicht aufgeführt, jedoch weiter unten im Text beschrieben.

Abbildung 55: Vorschlag zur Gliederung der Muddesubstrate

Silikatmudden

Die diagnostischen Merkmale für die Kennzeichnung der Silikatmudden sind:

1. Glühverlust < 30 Masse-%

2. Karbonatgehalt < 5 Masse-% (vereinzelt können Schalen von Schnecken- und Mollusken vorkommen)

Die weitere Unterteilung von Silikatmudden erfolgt wie bisher nach den Hauptkorngrößenklassen gemäß Bodenkundlicher Kartieranleitung (2005). Da beim wassergebundenen Transport feste Partikel in Abhängigkeit von der Fließ- bzw. Strömungsgeschwindigkeit gemäß ihrer spezifischen Dichte bzw.

Partikelgröße zeitlich und örtlich differenziert sedimentieren, weisen limnische und fluviatile Sedimente meist einen geringen Ungleichförmigkeitsgrad auf, sie sind also gut nach ihrer Korngröße sortiert. Nach den Hauptkorngrößenklassen werden demnach unterschieden: Sandmudde, Schluffmudde und Tonmudde.

Die Diatomeenmudde stellt hierbei eine Ausnahme dar, da sie statt anhand der Korngröße, anhand der biogenen Zusammensetzung, charakterisiert ist. Da sie die o.g. diagnostischen Kriterien für Silikatmudden erfüllt und bezüglich ihrer Eigenschaften den Silikatmudden ähnelt, wird sie dieser Gruppe zugeordnet.

Allerdings ist zu beachten, dass auch diatomeenreiche Detritusmudden vorkommen und diese dann der Obergruppe der Organomudden zugeordnet werden. Charakteristisches Merkmale der Diatomeenmudde sind:

• Sie trocknen an der Luft sehr schnell und hellen dabei auf.

• Sie haben im lufttrockenen Zustand ein sehr geringes Gewicht.

• Diatomeen lassen sich schon mit einem einfachen Schülermikroskop identifizieren.

Eine weitere Möglichkeit Untergruppen zu unterscheiden, stellt das Atterberg-System dar, was auch schon für Mudden und organische Böden angewendet wurde (Schmidt, 1988; Landva et al., 1983). Dabei stellt der Wassergehalt an der Fließgrenze, Ausrollgrenze und Plastizitätsgrenze das entscheidende Kriterium dar.

Karbonatmudden

Die diagnostischen Merkmale für die Kennzeichnung der Karbonatmudden sind:

1. Glühverlust < 30 Masse-%

2. Karbonatgehalt > 5 Masse-%

Der Nachweis von Karbonaten erfolgt durch kalte Salzsäure für Kalziumkarbonat und durch warme Salzsäure für Siderit.

Die Größe der Kalkpartikel hat maßgeblichen Einfluss auf die physikalischen Kennwerte der Substrate und Böden. Für die Kennzeichnung nach der Größe der Partikel wird die Unterteilung in Grobkalkmudde (Fkg) und Feinkalkmudde (Fkf) mit einem Grenzwert von 2 mm für 50 Vol.-% der Kalkpartikel vorgeschlagen.

Damit ist es möglich Kalkmudden, die vornehmlich aus Molluskenresten oder Characeenröhrchen bestehen, von denen aus präzipitativ ausgefällten Kalken zu unterscheiden.

Da sich der Kalziumkarbonatgehalt auf die Eigenschaften der Mudden auswirkt, ist es zweckmäßig außerdem Untergruppen der Karbonatmudden nach den Kalkgehalten auszuweisen. Für die Kennzeichnung des Karbonatgehaltes bietet sich die in der Bodenkundlichen Kartieranleitung (2005) verwendete Einteilung an. Eine Ausnahme wird dabei vorgeschlagen: der Karbonatgehalt der Gruppe c3 sollte bei den Kalkmudden 5 bis < 10 Masse-% enthalten, statt 2 bis < 10 Masse-%. Demnach würden also fünf Gruppen entstehen: c3 (5 bis < 10 Masse-%), c4 (10 bis < 25 Masse-%), c5 (25 bis < 50 Masse-%), c6 (50 bis < 75 Masse-%) und c7 (≥ 75 Masse-%).

Eine Sonderform der Karbonatmudden sind Gips enthaltende ton- und schluffreiche Kalkmudden, wie sie im Thüringer Becken gefunden wurden. Gips (Kalziumsulfat) kommt dabei als Porenfüllung oder in Form von Marienglaskristallen vor und kann entweder morphologisch oder analytisch anhand der Reaktion mit

Bariumchlorid zu Bariumsulfat (BaSO4) identifiziert werden. In Abhängigkeit von der Matrix werden Gips enthaltende Mudden als Sulfatkalkmudden bezeichnet.

Zusätzlich wird mit Tabelle 50 eine Einteilung zur Verfügung gestellt, in denen die einzelnen Muddearten morphologisch beschrieben sind und die kontinuierlich erweitert werden kann. Die Muddearten in dieser Tabelle werden schon seit langem für moorkundliche Aufnahmen verwendet (Grosse-Brauckmann, 1961;

Succow, 1988; Succow et al., 2001) und wurden durch eigene Beobachtungen und Erfahrungen bestätigt.

Bei Bedarf, z.B. bei speziellen moor- und landschaftsökologischen Arbeiten, sollte diese für eine zusätzliche Kennzeichnung verwendet werden, auch wenn ihre Verwendung in der Profilbeschreibung nicht obligatorisch sein sollte.

Tabelle 50: Kalkmuddearten anhand morphologischer und genetischer Kriterien zusammengestellt nach Grosse-Brauckmann, 1961; Succow, 1988; Succow et al., 2001

Name Beschreibung

Feinkalkmudde homogene Kalkmudde, weiß bis grau, keine Partikel erkennbar Molluskenschill

(Schalenmudde, Schneckenmudde)

Sediment fast nur aus Schnecken- und Muschelresten bestehend Schill-Kalkmudde Kalkmudde mit Schnecken- und Muschelresten

Characeenkalk-

mudde aus Characeenröhrchen bestehend, im trockenen Zustand ähnlich wie Feinsand Leberkalkmudde gallertartige Kalkmudde

Eisenkalkmudde rötlich oder gelblich gefärbte Kalkmudde (Hinweis auf O2-reichen Grundwasserzustrom)

Seekreide hoher Kalkgehalt, > 80 Masse-%, hellgrau bis weiß Organomudden

Die diagnostischen Merkmale der Organomudden sind:

1. Glühverlust > 30 Masse-%

2. Karbonatgehalt < 5 Masse-% (vereinzelt können Schalen von Schnecken- und Mollusken vorkommen)

Beim Vergleich zwischen den Eigenschaften von Torf und Mudde fällt auf, dass zwar ähnliche Gesamtporenvolumina und Glühverluste auftreten, Torf und Mudde sich jedoch hinsichtlich der Porenverteilung unterscheiden. Die Hauptursache dafür ist im Fasergehalt zu suchen, wobei der Anteil der Grobporen mit der Größe der Pflanzenreste zunimmt (vgl. auch Landva et al., 1983). Der Fasergehalt ist ein visuell erfassbares Merkmal, das auch im Gelände beschrieben werden kann. Deshalb wird hier eine Aufteilung in zwei Gruppen nach der Größe der enthaltenen Pflanzenfasern in Organofeinmudde und Organofasermudde (in Anlehnung an die englischen Begriffe fibric und sapric) und als diagnostisches Kriterium ein Grenzwert von 30 Vol.-% vorgeschlagen.

Die vorliegenden Untersuchungen der Organomudden ergaben zwei Gruppen, die sich durch unterschiedliche Humusgehalte auszeichneten (vgl. Kapitel 4.2): eine Gruppe mit Humusgehalten größer als 60 Masse-% und eine Gruppe mit geringeren Humusgehalten von 30 bis 60 Masse-%. Bei den ersteren handelte es sich meist um nicht pedogen veränderte Substrate, während die Organomudden mit geringerem Glühverlust meist pedogen verändert waren und der geringere Anteil an organischer Substanz auf an- und aeroben Abbau zurückzuführen war. Da sich der Anteil an organischer Substanz sowohl auf die chemischen als auch auf die physikalischen Eigenschaften auswirkt, wird vorgeschlagen zwei Gruppen zu bilden, um die, oben schon ausgewiesenen, Organofaser- und -feinmudden detaillierter beschreiben zu können. Der Anteil an organischer Substanz bzw. der Anteil an mineralischer Substanz kann mit Hilfe einer Lupe eingeschätzt oder laborativ, über den einfach zu bestimmenden Glühverlust bei 550 °C im Muffelofen, bestimmt werden.

Damit ergeben sich innerhalb der Hauptgruppe der Organomudden vier Varianten, wobei folgende Symbologie vorgeschlagen wird (siehe Tabelle 51):

Tabelle 51: Substratklassifikation der Organomudden

Name Kurzzeichen Anteil an organischer Substanz in

Masse-%

Organofeinmudde Fhs1 30-60

Organofeinmudde Fhs2 > 60

Organofasermudde Fhf1 30-60

Organofasermudde Fhf2 > 60

Sapropel ist in der Bodenkundlichen Kartieranleitung (2005) als Bodentyp in der Klasse der Subhydrischen Böden aufgeführt. Sapropel wird in der deutschen Literatur häufig synonym mit Faulschlamm verwendet, während er in der russischen Literatur für alle Seesedimente mit einem großen Anteil an organischer Substanz verwendet wird. Zur Kennzeichnung von Sedimenten hoch- bzw. polytropher Seen ist die Verwendung des Begriffes Sapropel, verknüpft mit diagnostischen Kriterien, sinnvoll.

Erfahrungen aus eigenen moorkundlichen Untersuchungen haben gezeigt, dass detaillierte morphologische Substratbeschreibungen eine Grundlage für die synoptische Darstellung moorökologischer Zusammenhänge, wie z.B. der Entstehungsgeschichte und des hydrologisch-genetischen Moortyps sind.

Dafür haben sich die bisher existierenden Begriffe bewährt, wobei während der Geländearbeiten weitere, so noch nicht beschriebene Phänomene, festgestellt wurden. In Tabelle 52 sind die aus eigenen Beobachtungen sowie der Literatur zusammengetragenen Muddearten aufgeführt.

Tabelle 52: Organomuddearten anhand morphologischer und genetischer Kriterien zusammengestellt aus eigenen Beobachtungen* und Literatur

Name Beschreibung

Lebermudde Sediment homogen, von elastischer (leberartiger), gallertartiger Konsistenz, muschelig brechend, Farbe variiert von grün über gelb- und rötlich braun und rotbraun

Sinktorf umgelagerte Torfreste (meist Braunmoos- oder Torfmoostorf) eingebettet in eine Matrix aus Mudde, hellbraun bis rötlichbraun

Feindetritusmudde entsteht im tieferen, ruhigen Wasser von Seen mit viel Plankton, Farbe meist grünlich oder braun, gering elastisch, strukturlos

Grobdetritusmudde entsteht in der Uferzone und besteht vorwiegend aus Resten höherer Wasserpflanzen

(See)Dy (Overbeck,

1975) Sediment aus ausgeflockten Huminstoffen, meist braun bis dunkelbraun Eisendy* (Edom und

Chmieleski, 2003) Sediment aus gelartigen Eisenverbindungen (gefunden im Elbsandsteingebirge) Schill-Organomudde* Detritusmudde mit wenigen bis zahlreichen Schnecken- und Muschelresten Schwarze

Detritusmudde*

(Sapropel)

meist Feindetritusmudde ohne Pflanzenreste, starker H2S-Geruch, unter anoxischen Bedingungen entstanden

Schwemmmudde* Mudde aus umgelagerten (angeschwemmten) Pflanzenresten, grob, meist kein Zusammenhalt zwischen den Bestandteilen

Pollengyttja

(Overbeck, 1975) zusammengeschwemmte und sedimentierte Pollenmassen (hauptsächlich Erle), bilden bei starker Anreicherung so genannten Fimmenit (nach J. Früh, 1885, zitiert in Overbeck, 1975), dieser brennt mit leuchtender Flamme

Schlenkendy

Feindetritusmudde mit einem großen Anteil an Diatomeenschalen, meist olivgrün

8.1.2 Abgrenzung gegenüber genetisch verwandten Substraten bzw. Böden

Im Dokument Zwischen Niedermoor und Boden (Seite 119-124)