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Bodenerosion
Bodenerosion und Klima
Bodenerosion auf landwirtschaftlicher Fläche nach Starkregen
(Element 1 von 10: Bild)
Bild: Bodenverlust durch Erosion
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Akkumulation von abgeschwemmten Bodenmaterial und Überschüttung des Hangfußbereichs nach einem Starkregen.

Die Grenzen zwischen Wald und offenem Gelände treffen im Kraichgau häufig nahezu ohne Pufferzonen und Übergänge auf. Die meist höher liegenden Waldrandstufen bewirken zu den tiefer liegenden Ackerflächen noch eine zusätzlich erhöhte Ablussrate des Regenwassers - insbesondere bei Äckern in Hanglage.

Um zu verhindern, dass das Wasser in den Falllinien abfließt, sollten Pflege und Bewirtschaftung quer zum Hang erfolgen.

Vermehrte Bodenerosion und deren Folgen

Ein wesentliches Merkmal der Bodenerosion ist seine Irreversibilität, da der jährliche Bodenabtrag wesentlich größer als die Bodenneubildung ist. Aus diesem Grund sollte Bodenerosion soweit wie möglich vermieden werden.

So wurden z.B. für die Bodenlandschaft Kraichgau mittels Schadenskartierungen Bodenverluste von 50 bis 300 t/pro ha und Jahr in Mais- und Zuckerrübenkulturen ermittelt. Für den Bodenschutz ergibt sich bereits ein Handlungsbedarf, wenn die häufig geforderten tolerierbaren Grenzwerte von jährlich 1 t/ha bzw. 10 t/ha zugrunde gelegt werden.

Folgende irreversiblen Schäden zeigen sich durch Bodenerosion:

  • Veränderung von Bodenstruktur und Bodenfunktion
  • Verlust der oberen, fruchtbaren Bodenschicht
  • Verringerung der Bodenfruchtbarkeit
  • Verminderung des Wasserspeicher-, Filter- und Puffervermögens.
  • Entwurzelung und Überdeckung von Kulturpflanzen
  • Eintrag von Bodenmaterial, Nährstoffen und Schadstoffen in andere Ökosysteme

 

 

Boden und Klimawandel

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Organischer Kohlenstoff in Böden

 
Bild: Humusauflage
Humusauflage unter Wald
(Autor: ahu AG)

Es gibt Schätzungen, nach denen ca. 45 Prozent der Böden in Europa einen geringen (1-2 Prozent) oder sehr geringen (<1 Prozent) Humusgehalt aufweisen.

40 Prozent der Böden verfügen über einen mittleren Humusgehalt von 2 bis 6 Prozent. Nur 15 Prozent der Flächen besitzen einen Humusgehalt von über 6 Prozent.

 
Bild: Rendzina 7918_1
Mittel tief entwickelte humose Rendzina unter Grünland - typischer Boden auf der hohen Westalb in 960m Höhe
(© Büro SOLUM, Autor: G. Glomb)

Die organische Substanz ist als Nährstoffreservoir auf ungedüngten Böden von entscheidender Bedeutung. Auch ist sie als Zwischenspeicher durch Adsorption für viele Nährstoffe, auch solchen aus der Düngung, von Bedeutung. Darüber hinaus begünstigt die organische Substanz die Bildung eines stabilen Aggregatgefüges und besitzt eine hohe Wasserspeicherkapazität und hat somit wesentliche Auswirkungen auf den Wasserhaushalt eines Standortes. Die organische Substanz unterliegt in Teilen einem ständigen Um- und Abbau durch Humifizierung und Mineralisierung.

Weltweit sind Böden nach den Meeren der zweitgrößte Kohlenstoffspeicher. Allein in den Böden Baden-Württembergs sind bis ein Meter Tiefe etwa 450 Millionen Tonnen organischen Kohlenstoffs gespeichert. Dies sind 1651 Millionen Tonnen CO2.

Humusabbau durch Mineralisation

Für die Mineralisierung der organischen Substanz in Böden sind Bodentiere und Mikroorganismen verantwortlich, die je nach den klimatischen Bedingungen mehr oder weniger aktiv sind. Trockenheit im Sommer hemmt die Mineralisierung der organischen Substanz, da die Bodenorganismen unter Wassermangel leiden. Umgekehrt bewirkt eine Zunahme der Durchschnittstemperaturen in Böden durch zunehmende Lufttemperaturen, dass mehr organische Substanz mineralisiert wird und damit auch mehr Kohlenstoff (als CO2) aus dem Boden entgasen kann. Eine Beschreibung der Auswirkungen auf den Humusvorrat ist bisher nur qualitativ möglich, wärmere und feuchtere Winter können jedoch dazu führen, dass bei ausreichender Feuchtigkeit die Mineralisation auch im Winter fortschreitet. Schätzungen besagen, dass eine Erwärmung des Klimas um zwei Grad die Humusvorräte unter Grünland und Wald um 20% reduzieren könnte.

Hinsichtlich der Änderungen des Humusvorrats in Böden wird jedoch in der Fachdiskussion überwiegend der Bodennutzung und Bodenbearbeitung ein größeres Gewicht beigemessen als dem Klimawandel. Die Umstellung auf pfluglose Bodenbearbeitung erhöht den Humusgehalt zumindest in den oberen Bodenschichten. Den gleichen Effekt hat ein Wechsel der Bodennutzung von Acker zu Grünland.

Organischer Kohlenstoff in Böden

Der Begriff Humus kennzeichnet die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Substanz des Bodens. Pflanzenteile und Tiere in und auf dem Boden werden durch Bodentiere und Mikroorganismen zersetzt und in unterschiedliche Humusfraktionen umgewandelt. In Abhängigkeit von den Standortbedingungen wird die organische Substanz in unterschiedlicher Geschwindigkeit und Anteilen umgesetzt und  mineralisiert. Ein Teil wird in Huminstoffe umgewandelt (Humifizierung), was zur charakteristischen Dunkelfärbung der Oberböden führt. Bei der Mineralisation dagegen wird der Humus vollständig zu nicht organischen Stoffen (Kohlendioxid [CO2], Wasser [H2O]) abgebaut. Dabei werden auch die in der organischen Substanz enthaltenen Pflanzennährstoffe (wie Magnesium, Stickstoff oder Schwefel) freigesetzt.

Übersicht:

2 Organischer Kohlenstoff in Böden