Prozeßablauf, Faktoren und Folgen der Bodenerosion

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Prozeßablauf der Bodenerosion
2.1 Wassererosion
2.2 Faktoren der Wassererosion
2.2.1 Niederschlag
2.2.2 Infiltrationskapazität
2.2.3 Oberflächenabfluß
2.2.4 Aggregatstabilität
2.2.5 Vegetation
2.2.6 Hangneigung und -länge
2.2.7 Hangform
2.2.8 Nutzung
2.3 Entstehende Formen der Wassererosion
2.3.1 flächenhafte Formen
2.3.2 linienhafte Formen
2.3.3 flächenhaft-Iineare Formen
2.4 Winderosion

3. Folgen für die Landwirtschaft
3.1 irreversible Schäden
3.2 kurzfristige Schäden

4. Schutzmaßnahmen
4.1 Mulchsaat
4.2 Streifenanbau
4.3 Windschutzstreifen

5. Fazit

6. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Bodenerosion stellt ein ernstes Problem in der Landwirtschaft dar, da es die Bodenqualität mindert. Im extremen Ausmaß wie in den Tropen und Nordamerika, wo sich tiefe Gräben bildeten, führte es zu einer völligen Unfruchtbarkeit. In Deutschland ist die Wirkung normalerweise wesentlich geringer und unauffälliger, weswegen die Bodenerosion lange Zeit nur geringe Beachtung fand. Allerdings gab es im Mittelalter schwerwiegende Schäden (siehe 2.2.7). Bodenerosion tritt unter natürlicher Vegetation kaum auf. Erst menschliche Nutzungen wie Ackerbau und Überweidung setzten die Erosionsprozesse in Gang. In den letzten Jahrzehnten wurde die Bodenerosion intensiv erforscht (auch in Deutschland). Heutzutage sind erosionsschützende Maßnahmen in der Landwirtschaft allgegenwärtige Praxis. Am gefährdesten sind in Deutschland die Lößböden der Mittelgebirge (Wassererosion) und die sandigen Böden der norddeutschen Geest (Winderosion).

2. Prozeßablauf der Bodenerosion

Unter Bodenerosion versteht man ,,die durch Eingriffe des Menschen ermöglichten und durch erosive Niederschläge oder den Wind ausgelösten Prozesse der Ablösung, des Transportes und der Ablagerung von Bodenpartikeln ..." (BORK 1988, S. 2).

2.1 Wassererosion

Wassererosion umfaßt die Prozesse, die durch Niederschläge in Gang kommen. Damit Bodenteilchen erodiert werden können ist zuerst eine Ablösung erforderlich, welche durch Überwindung der Kohäsions- und Adhäsionskräfte zwischen den Partikeln geschieht. Die Energie für die Ablösung liefern die auf den Boden prallenden Regentropfen und das fließende Wasser (Oberflächenabfluß). Der Tropfenaufschlag ruft einen Druck hervor, der die Aggregate zerschlägt (Prallwirkung). Dabei wird ein Teil der abgelösten Partikel (Ton- und Humuskolloide) seitlich weggeschleudert (wenige cm bis > 1 m weit) und lagern sich mit der Zeit als dünne Schicht auf der Oberfläche ab (Bodenverschlämmung). Diese Schicht weist eine geringe Wasserleitfähigkeit auf. Die gröberen Teilchen werden z.T. mit dem infiltrierenden Wasser in Grobporen transportiert, verstopfen diese und vermindern ebenfalls die Infiltrationskapazität. Der Tropfenaufprall verursacht außerdem eine Verdichtung der Oberfläche. Mit der Zeit verändert sich die Oberfläche; aus den verlagerten Teilchen resultiert eine Einebnung.

Das Niederschlagswasser sickert zunächst vollständig in die Poren. Dabei werden die feinen oberflächennahen Poren schnell mit Wasser gefüllt. Die Wasserzufuhr wird dann zum größten Teil durch den Sickerwasserstrom in Grobporen ausgeglichen. Solange dies der Fall ist kommt es zu keinem Oberflächenabfluß. Bei fortdauendem Niederschlag wird, stark beschleunigt durch die Prallwirkung, schließlich die Infiltrationskapazität überschritten und es bildet sich ein dünner Wasserfilm auf der Oberfläche noch bevor die Wassersättigung des Bodens erreicht ist. Aus dem Wasserfilm entstehen in vorhandenen Hohlformen (Furchen, natürliche Tiefenlinien) schnell die ersten Abflußlinien. Der Abfluß nimmt die abgelösten Partikel auf und spült sie als trübe Suspension fort. Zusätzliche Erosionswirkung wird durch turbulente Strömungen des Abflusses erzeugt, die Teilchen aus dem Abflußbett herausreißen. Diese Turbulenzen werden durch Tropfen geschaffen, die auf den Wasserstrom treffen (Planschwirkung).

Hangabwärts konzentriert sich der Abfluß zunehmend in Tiefenlinien. Die Fließgeschwindigkeit kann soweit zunehmen, daß auch ohne Planschwirkung Erosion auftritt, wobei auch grobes Material transportiert wird. Bei Abnahme der Fließgeschwindigkeit infolge von Hindernissen oder geringerer Hangneigung vollzieht sich eine Sedimentation der mitgeführten Partikel. Dies ist an Verflachungen am Hang und am Hangfuß (Kolluvium) der Fall. Zum Teil wird das Material auch in Gewässer eingetragen (vgl. BREBURDA 1983, S. 42-45, SCHMIDT 1979, S. 30-31, 62, 64-65, RICHTER 1965, S. 32, BORK 1988, S. 116).

2.2 Faktoren der Wassererosion

Die Wassererosion hängt von zahlreichen Faktoren ab, die durch komplexe Wechselwirkungen verknüpft sind.

2.2.1 Niederschlag

Die Erosionswirkung ist von der kinetischen Energie der Tropfen und der Niederschlagsintensität abhängig. Die kinetische Energie wird durch die Tropfengeschwindigkeit (stärkste Wirkung) und den Tropfendurchmesser beeinflußt. Die Tropfengeschwindigkeit steigt mit zunehmendem Durchmesser und Fallhöhe; oft wird sie stark durch den Wind gesteuert. Normalerweise haben die Tropfen einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm. Die Intensität ist als Niederschlagsmenge pro Zeit definiert (mm/h). Erosiv sind Regen mit hoher Intensität (Starkregen) und Regen mit geringer Intensität, aber sehr langer Dauer (Dauerregen). Am wirkungsvollsten sind Starkregen, obwohl sie oft nur von geringer Dauer sind. Die Starkregen treten vorwiegend von Mai bis September auf, verursacht durch Konvektionsniederschläge (vgl. SCHMIDT 1979, S. 28-29, 32-33).

2.2.2 Infiltrationskapazität

Unter der Infiltrationskapazität versteht man die Wassermenge pro Zeit, die in den Boden sickert. Sie ist stark vom Porensystem abhängig. Die höchsten Wasserdurchlässigkeiten findet man bei Sandböden aufgrund ihres hohen Grobporenanteils. Sandböden sind deswegen weniger erosionsanfällig als Schluffböden, da der Oberflächenabfluss seltener vorkommt. Geringste Wasserleitfähigkeiten besitzen Tonböden wegen des hohen Feinporenanteils. In Feinporen ist die Wasserbewegung in Folge von starken Adhäsionskräften erschwert. Die Infiltrationskapazität wird allerdings stark varriert vom Bodengefüge, das wiederum von der biologischen Aktivität und von Bodenbearbeitungsmaßnahmen beeinflußt wird. Es ist deshalb möglich, daß Tonböden mit hoher biologischer Tätigkeit bessere Werte erreichen als sandige Lehme (vgl. SCHMIDT 1979, S. 40-41, 43).

2.2.3 Oberflächenabfluß

Die Erosionswirkung des Abflusses nimmt mit steigender Fließgeschwindigkeit und Wassertiefe zu. Mit zunehmender Sedimentfracht ist die Wirkung rückläufig. Einen starken Einfluß auf den Abfluß besitzt die Oberflächenrauhigkeit. Eine rauhe Oberfläche, d.h. viele kleine Unebenheiten, bremst den Abfluß erheblich.

Man unterscheidet linienhaften und flächenhaften Abfluß.

Linienhafter Abfluß ist durch einzelne deutlich eingeschnittene Fließbahnen gekennzeichnet, in denen sich der Abfluß konzentriert. Bei Dominieren von Tiefenerosion entstehen schmale und tiefe Rillen. Überwiegt die Seitenerosion bilden sich breite und wenig eingeschnittene Rillen. Beim flächenhaften Abfluß treten zahlreiche breite Fließbahnen mit sehr geringer Tiefe (häufig wenige mm) auf, die zu einer flächenhaften Tieferlegung von Hängen führen (vgl. BORK 1988, S. 135, 156-157).

2.2.4 Aggregatstabilität

Die Aggregatstabilität, d.h. der Widerstand gegenüber der Prallwirkung, wird durch zahlreiche Bodeneigenschaften bestimmt.

- Korngr öß enzusammensetzung

Große Korngrößen sind schwer transportierbar, da sie der Schleppkraft des Abflusses eine hohe Masse entgegensetzen. Mit abnehmender Korngröße nimmt die Erodierbarkeit zunächst zu bis die Stabilität bei sehr geringer Korngröße aufgrund zunehmender Kohäsionskräfte wieder ansteigt. Die Erosionsanfälligkeit der Aggregate hängt demnach von der Bodenart ab. Ein hoher Anteil an Schluff wirkt sich am ungünstigsten aus. Schluffige Böden weisen eine leichte Transportierbarkeit der Partikel auf. Zusätzlich neigen sie zur Verschlämmung, was einen starken Oberflächenabfluß begünstigt. Sandböden hingegen sind weniger gefährdet, da sie aus größeren Partikeln aufgebaut sind.

Unter den schluffigen Böden zeigen die Lößböden die stärkste Anfälligkeit. Ebenfalls instabil sind schluffige bis sandige Lehme ohne Lößkomponente. Am stabilsten sind tonige Böden durch ihre hohen Kohäsionskräfte.

Stabilisierend wirkt auch ein hoher Skelettanteil, da die Steinbedeckung die Prallwirkung reduziert und den Abfluss behindert (vgl. SCHMIDT 1979, S. 38-39, 42, RICHTER 1965, S.99-100).

- Kationenaustauschkapazit ä t

Aggregate mit geringer KAK sind i.A. wesentlich instabiler als solche mit hoher KAK. Das liegt daran, daß die sorbierten Kationen je nach Konzentration flockend wirken und somit die Aggregatstabilität erhöhen. Entscheidend ist auch die Art der sorbierte Kationen; besonders günstig sind Calcium-Ionen.

Dagegen werden trockene Aggregate auch bei hoher KAK leicht zerstört, was durch den Prozeß der Luftsprengung verursacht wird. Bei schneller Befeuchtung von trockenen Aggregaten wird die Luft eingeschlossen und übt einen hohen Druck aus, der das Aggregat in Bruchstücke zerlegt (vgl. BORK 1988, S. 108-109).

- organische Substanz

Die organische Substanz wirkt aggregatstabilisierend durch Umspinnen und Verkleben der Bodenteilchen. Dies geschieht durch Schleimstoffe

(Polysaccharide, Polyuronide), Haarwurzeln, Pilzhyphen,

Bakterienkolonnien, Algenfäden, Kot der Bodentiere (insb. Regenwürmer) und Huminstoffe. Die organische Substanz ist das Produkt biologischer Aktivität. Wird sie gestört, sinkt der Gehalt an organischer Substanz (vgl. KUNTZE et al. 1994, S. 141, 143, 149, SCHEFFER et al. 1982, S. 142).

- biologische Aktivit ä t

Die biologische Aktivität umfaßt die Tätigkeit der Mikroflora (Pilze, Bakterien,...) und der Bodenfauna (Springschwänze, Asseln, Regenwürmer,...). Die Bodenfauna zerkleinert die anfallende organische Masse und bereitet sie so für den weiteren Abbau durch die Mikroflora auf. Die biologische Aktivität begünstigt die Aggregatstabilität, da als Zwischenprodukte des mikrobiellen Abbaus die Schleimstoffe gebildet werden und die übrige organische Substanz aus ihr hervorgeht. Die biologische Tätigkeit wird durch zugeführte organische Stoffe (Vegetationsrückstände, organischer Dünger ) gefördert (vgl. KUNTZE et al. 1994, S. 140, SCHEFFER et al. 1982, S. 142).

- Aggregatgr öß e

Je größer der Aggregatdurchmesser ist, umso höher ist die Stabilität. Kleine Aggregate ( < 2 mm) werden schnell zerstört (vgl. BORK 1988, S. 113).

- Wassergehalt

Mit zunehmendem Wassergehalt der Aggregate nimmt die Stabilität ab, d.h. je höher der Wassergehalt ist, desto geringere Nierschlagsmengen und -intensitäten sind notwendig, um Erosionsschäden auszulösen. Die Prallwirkung und die Wirksamkeit des Abflusses ist bei hohem Wassergehalt stärker, da die Bodenpartikel leichter ablösbar sind. Außerdem ist die Wasserspeicherkapazität bei feuchten Aggregaten herabgesetzt, wodurch der Abfluß früher einsetzt.

Ebenfalls leicht erodierbar sind trockene Aggregate. Das liegt an dem Prozeß der Luftsprengung. Am stabilsten sind Aggregate mit mittleren Wassergehalten (vgl. SCHMIDT 1979, S. 44-45, BORK 1988, S. 114-115).

- Grobporenvolumen

Grobporenarme Aggregate sind erosionsanfälliger als Grobporenreiche. Zum einen ist in grobporenarmen Aggregaten eine geringere Anzahl kontinuierlicher Poren vorhanden. Dadurch kommt es bei schneller Befeuchtung zu Lufteinschlüssen, die Luftsprengung hervorrufen. Bei grobporenreichen Aggregaten kann die Luft leichter entweichen, was die Wirkung der Luftsprengung reduziert. Zum anderen ist die Infiltrationskapazität bei grobporenreichen Aggregaten größer, wodurch ein hoher Wassergehalt und Oberflächenabfluss später erreicht wird. Das Grobporenvolumen wird neben der Korngrößenzusammensetzung durch die biologische Aktivität (insb. Regenwürmer, Wurzeln) und die Bodenbearbeitung beeinflußt (vgl. BORK 1988, S. 114).

2.2.5 Vegetation

Die Vegetation beeinflußt erheblich das Ausmaß der Bodenerosion. Ein hoher Deckungsgrad reduziert die Anzahl der auf den Boden prallenden Regentropfen und die Fließgeschwindigkeit des Abflusses so stark, daß kaum Erosion abläuft. Außerdem verbessern die Wurzeln das Bodengefüge durch Lockern (Grobporen) und den Zusammenhalt der Bodenteilchen. Ein weiterer Vorteil liegt in den besseren Lebensbedingungen der Mikroflora und Bodenfauna unter einer dichten Vegetation (geringere Verdunstung und Temperaturmaxima, Schutz vor UV-Strahlung). Im Wald wirkt zusätzlich die Streuauflage als Schutz. Auf Wald- und Grünlandflächen findet nur ein sehr geringer Abtrag statt. Auf Acker- oder überweideten Flächen ist er am stärksten (vgl. BORK 1988, S. 129, 199). Das Ausmaß der Erosion auf Ackerflächen wird stark differenziert durch die angebaute

Kultur. Tabelle 1 zeigt diesen Zusammenhang.

Tabelle 1. Relativer Bodenabtrag bei verschiedenen Kulturen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: SCHRÖDER 1991, S. 18

2.2.6 Hangneigung und -länge

Die Erosion steigt mit zunehmender Hangneigung stark an, da sich die Fließgeschwindigkeit und die Menge des Abflusses erhöht. Die Menge nimmt wegen geringerer Infiltration zu (durch Zunahme der hangabwärts gerichteten Kraft). Erosion kann sogar schon bei völlig ebener Lage Ein weiterer Faktor, der erosionssteigemd wirkt, ist eine zunehmende Hanglänge. Dies wird auf die steigende Abflußmenge zurückgeführt (vgl. RICHTER 1965, S. 65-66).

2.2.7 Hangform

Die Hangform variiert das Ausmaß der Erosion z.T. erheblich. Man unterscheidet zwischen konvexen, konkaven, konvex-konkaven und gestreckten Hängen. Am häufigsten finden sich konvex-konkave Hänge. Der konvexe Hang ist durch eine ständige Zunahme der Hangneigung gekennzeichnet. Deshalb erfolgen kaum Zwischenakkumulationen; die Erosion ist fast gleichmäßig über den gesamten Hang verteilt. Am Hangfuß kommt es zu einer plötzlichen Sedimentation.

Beim konkaven Hang nimmt die Hangneigung ständig ab. Erosion tritt im obersten, steilen Teil auf, der dadurch extrem stark geschädigt wird. Im darunterliegenden flacheren Teil, der den größten Teil des Hanges ausmacht, wird akkumuliert. Zwischenablagerungen treten nur geringfügig auf.

Gestreckte Hänge sind aus einem kurzen, konvexen Oberhangteil, einem langem, gleichmäßig abfallenden Mittelteil und einem kurzen, konkaven Unterhangteil aufgebaut. Am Oberhang tritt Erosion auf. Der Mittelhang ist durch Zwischenakkumulationen geprägt, die den dortigen Bodenverlust ausgleichen. Am Unterhang kommt es großflächiger Ablagerung. Der konvex-konkave Hang ist oben durch zunehmende Hangneigung charakterisiert, dem ein Bereich mit abnehmender Hangneigung folgt. Die Erosionszone liegt im konvexen, die Akkumulationszone im konkaven Bereich (vgl. RICHTER 1965, S. 76-77).

2.2.8 Nutzung

Durch die menschliche Nutzung sind tiefgreifende Änderungen in der Umwelt entstanden, die die Erosion stark gefördert haben. In historischer Zeit lösten intensive mittelalterliche Rodungen die Bodenerosion aus. Sie wird an Hand von Datierungen (Keramikfunden und Schriftquellen) in fünf Phasen verschiedener Intensität unterteilt. Die erste Phase von 940 bis 1340 war durch schwache flächenhafte Erosion gekennzeichnet.

In der zweiten Phase von 1340 bis 1350 vollzog sich der weitaus stärkste Bodenabtrag, wobei Ackerhänge flächenhaft um mehrere cm bis einige dm tiefer gelegt wurden. Hierbei gingen ganze Lößdecken verloren. Daneben fand eine sehr intensive lineare Erosion statt, die zu tiefen Kerben (mehrere m) führte. Dieses extreme Ausmaß ist auf eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Starkregen zurückzuführen. Als Folge davon kam es zu starken Ertragsrückgängen, die Hungersnöte und Wüstungserscheinungen auslösten. Folgende Rutschungen verfüllten die Kerben.

Die dritte Phase von 1350 bis 1750 war geprägt von schwacher flächenhafter Erosion, die die Kerben weiter verfüllte.

In der vierten Phase von 1750 bis 1800 ereignete sich eine starke linienhafte Erosion, so daß sich erneut Kerben eintieften, die unter Wald bis heute erhalten blieben. Auf anderen Ackerflächen wurden sie anthropogen mit Löß zugeschüttet. Die hohe Intensität dieser Phase ist erneut durch klimatische Ausnahmeereignisse ermöglicht worden. In der fünften Phase von 1800 bis heute lief schwache flächenhafte Erosion ab (vgl. BORK 1988, S. 53, 79, 81, 198).

Im 20. Jh. führten folgende Erscheinungen zu einer merklichen Zunahme der Erosion:

- Umwandlung von Grünland auf Hanglagen in Ackerflächen
- verstärkter Anbau von stark erosionsfördernden Kulturen wie Mais und Zuckerrüben, die einen geringen Deckungsgrad aufweisen und erst spät im Sommer ihr Maximum erreichen
- Entfernung von hangparallelen Kleinstrukturen durch die Flurbereinigung
- erhöhter Oberflächenabfluss infolge der Bodenverdichtung durch schwere Maschinen
- reduzierter Deckungsgrad auf Äckern durch chemische Unkrautbekämpfung
- hangabwärts gerichtete Bodenbearbeitung (z.B. Saatrillen), wodurch Leitbahnen für den Abfluß entstehen (vgl. SCHRÖDER 1991, S. 16-26).

2.3 Entstehende Formen der Wassererosion

Die Erosionswirkung des Abflusses hinterläßt Formen unterschiedlicher Dimension. Kleine Formen sind durch den Landwirt leicht zu beseitigen; bei großen Formen wird die Entfernung sehr aufwendig.

2.3.1 flächenhafte Formen

Versp ü lung:

lokaler Kurztransport von Partikeln von den Erhöhungen des Mikroreliefs in danebenliegende Eintiefungen bei geringem Abfluß; die Fläche wird dadurch eingeebnet.

Fl ä chensp ü lung:

relativ gleichmäßige Überströmung der Fläche, wodurch flächenhaft eine sehr dünne Oberflächenschicht abgetragen und am Unterhang wieder flächenhaft akkumuliert wird.

2.3.2 linienhafte Forrnen (Hohlformen)

Rillenerosion:

kleinste linienhafte Form, die häufig als Initialstadium vorkommt. Die Rillen sind zwischen 1 und 15 cm tief und maximal 25 cm breit. Sie entwickeln sich in kleinen Vertiefungen wie Drillspuren.

Rinnenerosion:

nächstgrößere Form mit einer Tiefe von mehr als 15 cm und einer Breite zwischen 25 und 200 cm. Die Rinnen bilden sich mit fortdauemder Einwirkung des Abflusses aus den Rillen.

Grabenerosion:

ausgeprägteste Form mit einer Tiefe größer 50 cm.

2.3.3 flächenhaft-lineare Formen

fl ä chenhafte Rinnenerosion:

Rinnen mit einer Breite von mehr als 200 cm.

Runsensp ü lung:

Zum einen handelt es sich um ein Netzwerk verbundener Rillen oder Rinnen. Durch die Dichte des Netzes erfolgt flächenhafter Abtrag. Zum anderen gehört auch die Häufung kleiner Rillen dazu, die gleichmäßig verteilt in vorgegebenen Leitbahnen verlaufen (vgl. SCHMIDT 1979, S. 68- 69, BREBURDA 1983, S. 51).

2.4 Winderosion

Winderosion kommt durch eine Windströmung zustande, die über die Bodenoberfläche streicht. Die dabei auftretende Reibung bremst die Strömung, wodurch turbulente Verwirbelungen entstehen. Unmittelbar an der Oberfläche liegt eine sehr dünne Schicht vor, in der die Luft laminar mit geringer Geschwindigkeit strömt. Ragt ein Bodenteilchen in die turbulente Schicht, wird kinetische Energie auf das Teilchen übertragen. Ob es dabei zu einer Bewegung kommt, hängt von der Windgeschwindigkeit, der Teilchengröße und -dichte, Kohäsion und der Bodenfeuchte ab. Am leichtesten wird Feinsand transportiert. Gröbere Partikel (größere Masse) und kleinere Partikel (zunehmende Kohäsion) benötigen höhere Windgeschwindigkeiten. Bei dem Transport unterscheidet man drei Arten: Kriechen, Springen und Schweben. Unter Kriechen versteht man das Rollen der Teilchen entlang der Oberfläche.

Das trifft für größere Teilchen (0,5 bis 1 mm) zu. Beim, Springen (Saltation) werden die Teilchen (0,1 bis 0,5 mm) kurz in die Luft gehoben, fallen wieder herab und werden erneut hochgewirbelt oder treffen auf noch ruhende Teilchen, die dadurch in die turbulente Schicht geschleudert werden und in Bewegung geraten. Beim Schweben werden die Partikel (kleiner als 0,1 mm) in größere Höhen gehoben und über weitere Strecken transportiert.

Die Transportarten führen zu einer Sortierung des erodierten Materials. Am Ausblasungsort reichern sich die groben Teilchen an; es kommt zu einem Verlust an Nährstoffen und Humus.

Besonders anfällig sind tonarme Schluff- und Feinsandböden sowie Moorkulturen (vgl. KUNTZE 1994, et al. S. 362-365, SCHEFFER et al. 1982, S. 423-424).

3. Folgen für die Landwirtschaft

3.1 irreversible Schäden

- abnehmende nFK verursacht durch Verlust an Bodenmächtigkeit führt zu Ertragseinbußen
- abnehmende Bodenfruchtbarkeit wegen Verlust an Nähstoffträgern muß durch zusätzliche Düngung kompensiert werden
- Bildung von Erosions- und Akkumulationsbereichen an den Hängen ruft erhebliche Bewirtschaftungserschwernisse hervor, da Bodenbearbeitung, Aussaat und Düngung differenziert erfolgen müssen
- Wasserverlust durch den Abfluß reduziert die Wasserversorgung an den Erosionsbereichen
- Akkumulationsbereiche neigen zu Stauwasserbildung und Überdüngung wegen oft dichter Lagerung der Sedimente und verstärkter Wasserzufuhr durch den Abfluß

3.2 kurzfristige Schäden

- Verletzung und Entwurzelung von Kulturpflanzen,
- Verlagerung von Saatgut durch den Abfluß oder Wind
- Zudeckung von Pflanzen im Akkumulationsbereich
- Verschmutzung von Wegen, Straßen und Gebäuden
- Belastung von Gewässern durch eingetragene Nährstoffe, insb. Phosphor (Eutrophierung) und Schadstoffe (Pflazenschutzmittel, Schwermetalle) (vgl. KAINZ 1991, S. 83, AUERSWALD 1991, S.75-77)

4. Schutzmaßnahmen

Schutzmaßnahmen sind notwendig, da die Bodenneubildungsraten auf Ackerflächen so gering sind, daß der Bodenverlust nicht kompensiert werden kann. Geringmächtige Böden werden ohne effektive Schutzmaßnahmen vollständig abgetragen. Die Schäden sind daher nicht tolerierbar. Das würde für viele Ackerflächen bedeuten, sie in Grünland oder Wald umzuwandeln. In der Praxis beschränkt man sich auf Maßnahmen, die den Bodenabtrag erheblich reduzieren, aber langfristig nicht tolerierbar machen. Die Schutzmaßnahmen greifen bei zwei Erosionsprozessen ein, der Prallwirkung und dem Abfluß. Gegen den Tropfenaufprall wird die Oberfläche abgeschirmt; der Abfluß wird durch Steigerung der Infiltration und Rauhigkeit bekämpft.

4.1 Mulchsaat

Mulchsaat ist eine sehr gebräuchliche Maßnahme. Dabei wird im Spätsommer nach der Ernte eine Schutzfrucht wie Senf und Phazelia gesät. Die Schutzfrucht erreicht noch eine guten Deckungsgrad bevor sie im Winter abfriert. In die Rückstände wird im Frühjahr die Kultur gesät. Dadurch ist der Boden das ganze Jahr über bedeckt und die Wurzeln der Schutzfrucht stabilisieren noch nach dem Absterben die Aggregate.

4.2 Streifenanbau

Ein weiteres viel praktiziertes Verfahren ist der Streifenanbau. Hierbei werden verschiedene Kulturen in abwechselnden Streifen unterschiedlicher Breite angebaut. Es findet ein Wechsel aus erosionsfördenden und erosionshemmenden Kulturen (Gräser, Leguminosen) in hangparallelen Reihen statt. Die Wirkung der erosionshemmenden Streifen beruht auf dem Bremsen des Abflusses, Infiltration des Wassers und Ablagerung. Bei Mais finden sich noch weitere Methoden:

- Wintergersten-Einsaat: Zusammen mit dem Mais wird Wintergerste eingesät. Die Gerste bildet schnell eine dichte Decke. Erreicht der Mais einen größeren Deckungsgrad, wird die Gerste abgetötet.
- Untersaaten: In den bereits höheren Mais wird eine niedrigwüchsige Pflanze eingesät z.B. Klee.
- Unkrautbewirtschaftung: Hierbei wird die Unkrautbekämpfung hinausgeschoben, so daß sich eine üppige Unkrautflora entwickelt. Nach dem Abtöten des Unkrauts bedecken die Reste den Boden und die Wurzeln verbleiben im Boden.

4.3 Windschutzstreifen

Gegen Winderosion helfen Streifen aus Sträuchern kombiniert mit Bäumen und Gräsern, die in Richtung der vorherrschenden Winde angelegt werden. Da Sie ein Hindernis für den Wind darstellen hebt sich die Windströmung an, wodurch die Windgeschwindigkeit in Bodennähe hinter den Streifen reduziert ist (vgl. KAINZ 1994, S. 83-96, BREBURDA 1983, S. 85, BORK 1988, S. 202).

5. Fazit

Es hat sich gezeigt wie komplex Bodenerosion ist. Sie hängt zum einen stark von natürlichen Gegebenheiten wie Bodeneigenschaften, Relief, Klima und biologische Aktivität ab. Diese Faktoren stehen untereinander in vielseitigen Wechselbeziehungen mit gegenseitiger Beeinflussung. Zum anderen spielt die menschliche Prägung v.a. durch Landwirtschaft eine große Rolle.

6. Literaturverzeichnis

AUERSWALD, K.(1991): Onside und Offside- Schäden. In: Bodennutzung und Bodenfruchtbarkeit. Band 3 Bodenerosion, Hamburg und Berlin BORK, H-R. (1988): Bodenerosion und Umwelt - Verlauf, Ursachen und Folgen der mittelalterlichen und neuzeitlichen Bodenerosion, Braunschweig BREBURDA, J. (1983): Bodenerosion - Bodenerhaltung, Frankfurt KAINZ, M. (1991): Schutzmaßnahmen. In: Bodennutzung und Bodenfruchtbarkeit.

Band 3 Bodenerosion, Hamburg und Berlin

KUNTZE/ROESCHMANN/SCHWERDTFEGER (1994): Bodenkunde, 5. Aufl., Stuttgart

RICHTER, G. (1965): Bodenerosion. Schäden und gefährdete Gebiete in der BRD, Bad Godesberg

SCHEFFER/SCHACHTSCHABEL (1982): Lehrbuch der Bodenkunde, 11. Aufl., Stuttgart

SCHMIDT, R-G. (1979): Probleme der Erfassung und Quantifizierung von Ausmaß und Prozessen der aktuellen Bodenerosion (Abspülung) auf Ackerflächen, Maulburg

SCHRÖDER, D. (1991): Ursachen und Ausmaß der Erosion. In:

Bodennutzung und Bodenfruchtbarkeit. Band 3 Bodenerosion, Hamburg und Berlin