Gesundheit : Vom Winde verweht

Jedes Jahr werden rund 100 Millionen Tonnen Boden weggespült und fortgeblasen

Ralf Nestler

Der Boden, die äußerste Hülle der Erde, ist nur wenige Meter dick. Abgesehen von Fisch ernährt diese dünne Schicht die Menschheit und lässt Wälder wachsen, die Sauerstoff produzieren. Doch der Boden ist gefährdet. „Jedes Jahr werden in Deutschland rund 50 Millionen Tonnen Boden durch Wasser abgetragen“, schätzt Detlef Deumlich vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (Zalf) im brandenburgischen Müncheberg. Die Forscher des Zalf-Instituts für Bodenlandschaftsforschung untersuchen außerdem, wann Boden vom Wind fortgeblasen wird und was man dagegen tun kann.

In hügeligen Landschaften ist die wertvolle Ackerkrume vor allem durch Regen gefährdet. Je steiler und länger ein Hang ist, desto mehr Boden wird vom abfließenden Wasser weggespült. Entscheidend ist jedoch, ob der Boden von Pflanzen bedeckt ist. Die bremsen die Regentropfen ab, nehmen einen Teil des Wassers bereits mit den Blättern auf und halten die Erde mit ihren Wurzeln fest.

„Der größte Teil des weggespülten Bodens wird am Fuß der Hänge wieder abgelagert“, erklärt Deumlich. Nur etwa ein Zehntel gelangt in die Flüsse und dann ins Meer. Dieser Anteil fruchtbarer Erde fehlt an Land und ist im Wasser zu viel: Die im Boden enthaltenen Nährstoffe lassen Algen wachsen, wodurch sich auch andere Tiere – vom Einzeller bis zum Hering – zunächst prächtig vermehren. Bis der Sauerstoff nicht mehr für alle reicht und ein Massensterben beginnt.

Die Ostsee ist besonders bedroht, weil nur wenig frisches Wasser aus dem Atlantik einströmt. Gemeinsam mit polnischen und tschechischen Kollegen haben die Zalf-Forscher berechnet, wie viel Boden und damit Nährstoffe durch die Oder ins Meer gespült werden. Dazu erstellten sie mit Satellitenhilfe ein dreidimensionales Bild des Oder-Einzugsgebiets, das mit 118 000 Quadratkilometern größer ist als die neuen Bundesländer und Berlin zusammen. Die Wissenschaftler benutzten Daten, die sie über Jahrzehnte auf kleinen Versuchsflächen gesammelt hatten. Das Ergebnis: Jährlich werden 780 000 Tonnen Boden in die Ostsee geschwemmt. Und damit 1700 Tonnen Stickstoff für hungrige Algen – so viel wie auf 70 große LKW passt.

„Der Bodenabtrag kann um die Hälfte verringert werden, wenn steile Hänge nicht mehr bestellt und die übrigen Flächen schonender bearbeitet würden“, stellt Deumlich fest. Oftmals genügt es, die neue Saat mit dem Stroh des geerneteten Getreides flach einzuarbeiten, statt tief zu pflügen.

Die Bodenverlagerung durch Wind lässt sich mit Sedimentfallen messen. In einem senkrechten Rohr wird waagerecht eine kleinere Röhre eingelassen. Darin wird der Wind langsamer und verliert die mitgebrachten Bodenpartikel. Diese fallen nach unten und werden gewogen. Während eines einzigen Sturms können bis zu 60 Tonnen Boden pro Hektar verloren gehen, stellten die Forscher fest. „Auf dem Feld fehlt danach etwa ein Millimeter, mit bloßen Auge ist das nicht zu erkennen“, sagt Roger Funk. Er untersucht, wie die Erde in die Luft kommt – und wo sie wieder landet. Das hängt von der Größe der Partikel ab. Sandkörner schaffen es nur bis zur nächsten Hecke. Kleinere Körnchen können 50 Kilometer weit fliegen. Sind sie kleiner als zwei Mikrometer (tausendstel Millimeter) bleiben sie in der Atmosphäre und kehren erst zur Erde zurück, wenn sich daran Regentropfen oder Schneekristalle bilden.

Winderosion bewegt im Durchschnitt ähnlich viel Boden wie abfließendes Wasser, fanden die Forscher heraus. Sie passiert meist binnen weniger Stunden im Jahr: Wenn der Boden offen liegt, etwa vor dem Säen, und es kräftig weht. Dann kommt es darauf an, wie feucht die Erde ist, wie groß die Partikel sind und wie gut sie aneinander haften.

Diese Eigenschaften können innerhalb eines Feldes sehr verschieden sein. Die Müncheberger Wissenschaftler erforschen den Boden daher nicht nur an einzelnen Punkten. Sie suchen nach großflächigen Strukturen, die seine Ausprägung beeinflussen. Das können ehemalige Flussläufe sein, in denen Wasser schneller versickert als in deren Umgebung.

Um diese Muster zu finden, messen die Forscher mit Dutzenden Sonden die elektrische Leitfähigkeit im Boden, die mit dem Wassergehalt zunimmt. Die Daten werden mit speziellen Luftbildern kombiniert, die von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlung erzeugt werden. Daraus entstehen digitale Landschaftsbilder, an denen Wasserbewegungen und Bewuchs untersucht werden.

Gegen die größte Gefahr für den Boden sind Institutsleiter Michael Sommer und seine Kollegen jedoch machtlos: die Versiegelung. Laut Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung in Bonn nimmt hier zu Lande die Fläche der Straßen und Siedlungen täglich um fast einen Quadratkilometer zu. Meist auf Kosten ehemaliger Landwirtschaftsflächen.

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