Pathways are an early occurring and widespread interface through which humans have influenced the landscape. These not decidedly built routes mark a meaningful milestone in our relationship with the natural world. The following thesis depicts environmental changes resulting from the formation of pathways, across different climatic zones, topographic units, and land uses. Two case studies involving 9 footpaths under temperate, sub-humid and arid climatic zones are used to evaluate the long-term interaction between footpaths and the underlying soil. The latter case studies are located in eastern Germany, Tigray (Ethiopia) and the Judean Desert (Israel) accordingly. Recreational and daily travelled footpaths are studied for current use impacts while footpaths attributed to an archaeological period are used to evaluate residues of the long-termed use of paths. For the archaeologically attributed footpaths, geomorphological effects related to linear soil erosion or changes in surface colour are also addressed, depending on the local dynamics. Following the understanding of footpath formation and effects, using a third case study (Tigray, Ethiopia), a wider look into the interaction of pathways (i.e., including unpaved roads) with human society is presented. The latter investigation focuses on the geosocial dynamic and feedback mechanism between the cost of movement and gully erosion. Scientific methods implemented in the field work included geomorphological surveying, footpath mapping, undisturbed soil sampling and penetration resistance measurements. Laboratory methods used include micromorphology, automated porosity image analysis, sedimentary analysis (XRF, XRD, grain sizes, TOC, etc.), selective Fe extraction and sedimentary colour analysis. Beyond, remote sensing was frequently applied using satellite and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) imagery while following analysis were conducted applying Frequency Ratio (FR) and Least Cost Path (LCP) analysis.
Trampelpfade sind früh vorkommende und weit verbreitete Landschaftselemente, durch die der Mensch die Umwelt beeinflusst hat. Diese nicht dezidiert erbauten Routen markieren einen bedeutenden Meilenstein in unserer Beziehung zur Natur. Die vorliegende Arbeit zeigt Umweltveränderungen, die sich aus der Bildung von Trampelpfaden ergeben, über verschiedene Klimazonen, topografische Einheiten und Landnutzungsformen hinweg. Zwei Fallstudien mit neun Fußwegen in gemäßigten, subhumiden und ariden Klimazonen werden untersucht, um die langfristige Wechselwirkung zwischen Fußwegen und dem darunter liegenden Boden zu bewerten. Letztere Fallbeispiele sind entsprechend im Osten Deutschlands, Tigray (Äthiopien) und der Judäischen Wüste (Israel) angesiedelt. Wanderwege und täglich begangene Fußwege werden auf Auswirkungen der aktuellen Nutzung untersucht, während Fußwege, die einer archäologischen Epoche zugeordnet sind, verwendet werden, um das Archivpotential der langfristigen Nutzung von Wegen zu bewerten. Für die archäologisch klassifizierten Fußwege werden je nach lokaler Dynamik auch geomorphologische Effekte im Zusammenhang mit linearer Bodenerosion oder Veränderungen der Oberflächenfarbe behandelt. Nach dem Verständnis der Fußwegbildung und -effekte wird anhand einer dritten Fallstudie (Tigray, Äthiopien) ein breiterer Einblick in die Wechselwirkung von Wegen (d. h. einschließlich unbefestigter Straßen) mit der menschlichen Gesellschaft gegeben. Die letztgenannte Untersuchung konzentriert sich auf die geosoziale Dynamik und den Rückkopplungsmechanismus zwischen den Kosten der Bewegung und Gully-Erosion. Wissenschaftliche Methoden, die in den Feldarbeiten eingesetzt wurden, umfaßten geomorphologische Vermessungen, Fußwegkartierungen, ungestörte Bodenproben und Messungen des Eindringwiderstands. Zu den verwendeten Labormethoden gehören Mikromorphologie, automatisierte Porositätsbildanalyse, Sedimentanalyse, selektive Fe-Extraktion und Sedimentfarbanalyse. Auswertung von Fernerkundungdaten basierend auf Satellitenszenen und Aufnahmen von unbemannten Luftfahrzeugen (UAV), statistische Analysen mittels Frequency Ratio (FR) und Least Cost Path (LCP)- Modellierung.
