Landschaften werden durch die komplexe Interaktion verschiedener physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse geformt. Um zu verstehen, wie diese Prozesse miteinander interagieren und wie eine Landschaft funktioniert, brauchen wir präzise, langfristige Beobachtungsdaten. Aus diesem Grund betreibt die Sektion 5.1 Geomorphologie ein Landschaftsobservatorium im Taroko Nationalpark in Taiwan, einer der aktivsten Landschaften der Welt. Die Daten, die in diesem Observatorium gewonnen werden, sollen helfen, die folgenden generellen Fragen zu beantworten:

1. Eine Landschaft kann in verschiedene Prozessdomänen eingeteilt werden, wie zum Beispiel das Hangsystem und das Gerinnesystem. Wie interagieren diese Domänen?
2. Wie interagieren physikalische, chemische und biologische Prozesse, um eine Landschaft zu formen?
3. Landschaften werden durch die Bewegung von Material geformt und den Weg, den diese Materialien von den Hangsystemen durch das Gerinnenetzwerk bis in ein Sedimentationsbecken nimmt, bezeichnet man als Sedimentkaskade. Wie bewegt sich das Material durch eine aktive Landschaft, besonders durch verschiedene Prozessdomänen?
4. Oft erfahren Landschaften lange, ereignislose Zeitspannen, aber manchmal bricht für kurze Zeit die Hölle los, zum Beispiel während eines großen Hochwassers oder eines Erdbebens. Wie wichtig sind die kurzen, ereignisarmen Perioden im Vergleich zu den Extremereignissen für die Formung der Landschaft?

Warum ist Taiwan ein guter Ort für das Studium von Landschaften? Dafür gibt es mehrere Gründe. Erstens, die Erosion ist enorm und deswegen einfach zu studieren. Insgesamt wurden zwischen 1970 und 1999 von Taiwan 384 Megatonnen Sedimente pro Jahr ins Meer gespült. Das sind 1.9% der gesamten Sedimentmenge weltweit. Im Vergleich dazu ist nimmt Taiwan nur 0.024% der Landfläche der Erde ein. Die gemessenen Denudationsraten reichen bis 60 Millimeter im Jahr und das ist ein wirklich hoher Wert. Zweitens, Taiwan liegt im pazifischen Taifungürtel und hat deswegen ein sehr variables Klima mit extremen Niederschlagsraten. Im Jahr 2009 brachte Taifun Morakot innerhalb weniger Tage fast 3000 Liter Regen pro Quadratmeter, was wahrscheinlich der Niederschlagsweltrekord ist! Drittens gibt es in Taiwan Messdaten guter Qualität, zum Beispiel vom Wasserabfluss in Flüssen, die teilweise 80 Jahre zurückreichen. Viertens, die Landschaften in Taiwan wurden schon intensiv wissenschaftlich untersucht. Die letzten beiden Punkte bedeuten, dass es viel Hintergrundwissen und –daten gibt, auf die man in zukünftigen Studien zurückgreifen kann. Fünftens, da Gletscher eine untergeordnete Rolle in der Geschichte Taiwans spielten, sind die Landschaften einfacher als in anderen Regionen wie zum Beispiel im Himalaya oder in den Europäischen Alpen. Und sechstens, Taiwan hat eine gut entwickelte Infrastruktur, die es einfach macht, wissenschaftliche Expeditionen zu organisieren.

Das Konzept für den Taroko Nationalpark beinhaltet ein verteiltes Netzwerk von Wetterstationen und seismischer Instrumente. Seismische Daten können zum Beispiel genutzt werden, um gravitative Massenbewegungen – Rutschungen und Steinschlag – aufzuzeichnen. Aber auch andere Prozesse können untersucht werden. Dadurch erhalten wir ein Bild der gesamten Landschaft.