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Landscapes and soils of North Sea barrier islands: a comparative analysis of the old West and young East of Spiekeroog Island (Germany)

DOI: 10.3112/erdkunde.2018.04.02
Year: 2018
Vol: 72
Issue: 4
Pages: 273-286
Summary:

To get further insights into the development of landscape elements and soils of North Sea barrier islands; an old part in the West (formed between approx. 1650-1860) and a young part, largely unaffected by anthropogenic influences in the East (formed approx. 1960), of the island Spiekeroog were comparatively analyzed. Between the two parts beach soils (World Reference Base of Soil Resources (WRB), IWG WRB (2015): Eutric Fluvic Tiadalic and Eutric Endosalic Arenosols; German Soil Classification System (GSCS), Ad-hoc-AG Boden (2005): Nassstrand and Strand) did not differ, except for microbial mats, which were found only in the East. In the West, a dune complex comprising white, gray and brown dunes holds a soil chronosequence from unaltered sands (WRB: Eutric Protic Arenosol; GSCS: Lockersyrosem) to braunified and podzolized soils (WRB: Dystric Brunic Arenosol; GSCS: Braunerde). However, in the East, only a single white dune chain, with adjacent shallow dune mounds to the south, had formed. In both parts, dune slacks evinced remarkably rapid peat formation (WRB: Dystric Histic and Eutric Histic Gleysols; GSCS: Niedermoorgleye). Here, iron content of groundwaters determined the formation of redoximorphic features. Soils of the salt marshes (WRB: Eutric Fluvic and Eutric Gleysols; GSCS: Rohmarschen) showed the highest contents of soil organic carbon (SOC) in the West, where the thickest fine sediment layers were also found. Revealed shortcomings of the German soil classification system concerning the classification of ‘Strand’ and ‘Rohmarsch’ soils are discussed. It is suggested to exclude the obligatory carbonate (CaCO3) content in the definition of the Strand soil and to introduce an additional horizon prefix to indicate carbonate contents between > 0 and < 2 %, in order to classify Rohmarsch soils, with primary carbonate contents < 2 %. Finally, an outlook on the future landscape -and soil development is provided, which is expected to be most profound in the young East.

Zusammenfassung:

Um Einblicke in die Entwicklung von Landschaftselementen und Böden auf Nordseebarriereinseln zu vertiefen, wurden ein alter Teil im Westen (gebildet ca. 1650-1860) und ein junger, weitestgehend anthropogen unbeeinflusster Teil im Osten (gebildet ca. 1960) der Insel Spiekeroog vergleichend analysiert. Strandböden (World Reference Base of Soil Resources (WRB), IWG WRB (2015): Eutric Fluvic Tidalic und Eutric Endosalic Arenosols; Deutsche Bodensystematik (Ad-hoc-AG Boden (2005): Nassstrand und Strand) glichen sich mit der Ausnahme des Vorkommens mikrobieller Matten, das auf den Osten beschränkt war. Ein im Westen gelegener Komplex aus Weiß-, Grau- und Braundünen bildet eine Bodenchronosequenz aus pedogen unveränderten Sanden (WRB: Eutric Protic Arenosol; Deutsche Bodensystematik: Lockersyrosem) bis hin zu verbraunten und podsolierten Böden (WRB: Dystric Brunic Arenosol; Deutsche Bodensystematik: Braunerde). Im Osten kam es bisweilen lediglich zur Ausbildung einer einzigen Weißdünenkette und südwärts angrenzenden flachen Dünenhügeln. In beiden Teilen wurde eine bemerkenswert schnelle Torfbildung in Dünentälern festgestellt (WRB: Dystric Histic and Eutric Histic Gleysols; Deutsche Bodensystematik: Niedermoorgleye). In ihnen determiniert der Eisengehalt des Grundwassers die Ausbildung von redoximorphen Merkmalen. Böden der Salzmarschen (WRB: Eutric Fluvic und Eutric Gleysols; Deutsche Bodensystematik: Rohmarschen) wiesen die höchsten Gehalte an organischen Kohlenstoff (SOC) im Westen auf, dort lagen auch die höchsten Feinsedimentmächtigkeiten vor. Gefundene Schwächen der deutschen Bodensystematik bezüglich der Klassifizierung der Bodentypen Strand und Rohmarsch werden erörtert. Es wird vorgeschlagen, den obligatorischen Carbonatgehalt (CaCO3) aus der Definition des Bodentyps Strand herauszunehmen, sowie ein zusätzliches Horizontpräfix für Gehalte zwischen > 0 und < 2 % einzuführen, um die Klassifizierung von Rohmarschen mit primären Gehalten < 2 % zu ermöglichen. Abschließend wird ein Ausblick auf die zukünftige Landschafts- und Bodenentwicklung gegeben, wobei prägnanteste Entwicklungen im jungen Osten erwartet werden.

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