Lade Inhalt...

Bodenerosion und Böden Nordwestdeutschlands

Seminararbeit 2006 19 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Geologie, Mineralogie, Bodenkunde

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Bodenerosion - Prozesse und Folgen
1.1. Wassererosion
1.2. Winderosion

2. Die Bodenregionen Nordwestdeutschlands
2.1. Die Bodenregion der Altmoränenlandschaften
2.1.1. Böden der Grundmoränenplatte und der Endmoränen
2.1.2. Böden der sandigen Ebenen und Dünenlandschaften
2.1.3. Böden der Niederungen und Urstromtäler
2.2. Die Bodenregion der (überregionalen) Flusslandschaften
2.2.1. Böden der Flussauen an Elbe und Weser
2.3. Die Bodenregion des Küstenholozäns.
2.3.1. Böden der Ästuargebiete an Elbe und Weser
2.3.2. Böden der Marschen und Moore im Tideeinflussbereich
2.3.3. Böden der Watteninseln am Beispiel Borkum

Literaturverzeichnis und Internetquellen

1. Bodenerosion - Prozesse und Folgen

Erosion ist der Abtrag von Material von der Landoberfläche und dessen Verlagerung durch ein bestimmtes Medium wie Wasser oder Wind. Man spricht in der Regel von Erosion wenn die Materialverlagerung linienhaft geschieht, bei flächenhaftem Abtrag benutzt man im deutschen Sprachgebrauch eher das Wort Denudation. Bei der Bodenerosion treten beide Formen auf, meist in kombinierter Form. Erosion ist ein Prozess der zwei Teilprozesse beinhaltet, erstens die Ablösung der Bodenpartikel vom Untergrund, und zweitens den anschließenden Transport durch das erosiv wirkende Medium. Physikalisch ausgedrückt wird nach den Gesetzen der Energieerhaltung potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt. Die kinetische Energie bestimmt also wie stark z.B. das Wasser Bodenteilchen aus dem Verbund herauslösen kann. Aus der Formel für die Bewegungsenergie E kin = ½ mv² wird sofort ersichtlich dass ihr Betrag mit steigender Geschwindigkeit in der zweiten Potenz zunimmt, die Geschwindigkeit des abtragenden Mediums ist also die entscheidende Größe bei der Erosion.

Etwas allgemeiner gefasst kann man die Faktoren der Erosion in drei Gruppen teilen (MORGAN 1999, S.2). Da wäre einmal die Energie, d.h. die Faktoren die das Erosionsmedium direkt betreffen, der Widerstand, all jene Gegebenheiten welche die Widerstandsfähigkeit des Untergrunds ausmachen, und der Schutz, also welcher Schutz der Bodenoberfläche durch Pflanzen oder Fremdmaßnahmen der Erosion entgegenwirken.

Die Energie die aufgebracht wird um Material zu erodieren ist die Erosionsfähigkeit oder Erosivität des jeweiligen Mediums. Wie schon erwähnt ist die Wasser- bzw. Windgeschwindigkeit ein ausschlaggebender Faktor. Aber auch die Topographie des Geländes wo die Erosion angreift ist von entscheidender Bedeutung. Wind braucht ein offenes Land um ohne Abbremsung hohe Geschwindigkeiten erreichen zu können. Das Wasser ist an den Boden gebunden, deshalb sind hier Reliefeigenschaften wie Hangneigung oder vor allem Hanglänge entscheidend. Auch die Wölbung des Hanges ist mit ein Punkt, das Wasser greift an konkav gewölbten Hängen am stärksten an.

Der Widerstand des Untergrunds wird bestimmt durch die Erosionsempfindlichkeit, oder Erodibilität, des Bodens. Diese Faktorengruppe ist stark von den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens abhängig. Ist ein Boden beispielsweise aufgelockert, sei es durch Frost- oder Tonmineralquellung oder auch Viehtritt, können die abgehobenen Teilchen leichter mitgenommen werden. Die Feuchtigkeit des Bodens ist ebenfalls entscheidend. Kann viel Wasser in einen trockenen Boden infiltrieren verringert das die Menge an Oberflächenabfluss uns somit die Wirkung an der Geländeoberfläche. Trockene Böden mit einer guten Wasserführung sind also gegen Wassererosion weniger anfällig als schon vollständig mit Wasser gesättigte. Wind dagegen greift trockene Böden stärker an weil die Feuchtigkeit ein Verdichten des schweren Lockermaterials hervorruft.

Zum Schutz gegen Bodenverluste gibt es je nach Erosionsart passende Maßnahmen. Zum Schutz gegen Wasser kann man direkt die Abflussbahnen stabilisieren was jedoch einen enormen Aufwand mit sich bringt. Das so genannte Konturpflügen, also Pflugrinnen entlang des Hangstreichens, verringert ebenso die Abspülung und leiten das Wasser langsam zu den Seiten hin ab. Um dem Wasser die Erosivität zu nehmen können außerdem die Fließwege verkürzt werden, oder man sorgt für eine geringere Hangneigung. Terrassierung von landwirtschaftlichen Flächen kann bei diesem Ziel Abhilfe schaffen. Ein Auflockern des Bodens schafft zwar größere Zwischenräume für einsickerndes Wasser, der zerkleinerte Boden ist aber anfälliger gegen Ablösung von Bodenpartikeln. Je nach Situation kann diese Maßnahme Vor- oder Nachteile haben. An landwirtschaftlich genutzten Flächen die starker Bodenerosion ausgesetzt sind kann durch Bepflanzung mit erosionsmindernden Arten zusätzlich dem Bodenverlust entgegengewirkt werden. Es sind dies Pflanzen mit starker Durchwurzelung des Bodens was zur Stabilisierung beiträgt, und/oder einer dichten Bedeckung der bodennahen Schicht wodurch das abfließende Wasser abgebremst wird und an Erosionskraft verliert.

Gegen Windeinwirkung verwendet man zum Teil Bewässerungsmaßnahmen um den Boden zu verdichten und damit zu schützen. Eine grobe bröckelige Oberfläche verringert durch stake Verwirbelungen der Luft die Windkraft direkt an der Geländeoberfläche. Vegetationsbedeckung bremst den Wind ebenso aus, bei landwirtschaftlicher Nutzung wird diese aber bei der Ernte entfernt. Bauern lassen deshalb oft Rückstände der Pflanzen bei der Ernte stehen um den Boden bis zur nächsten Aussaat zusätzlich zu befestigen. Als eine sehr wirkungsvolle Methode des Windschutzes haben sich Windschutzstreifen aus Flurgehölzen erwiesen. Diese werden so gepflanzt dass sie den Wind gegen besonders offene Flächen abschirmen. Die Wirkung zeigt sich vor sowie hinter dem Schutzstreifen. In Luv schützt die Maßnahme das Land bis zur fünffachen Baumhöhe vom Schutzstreifen entfernt, in Lee ist sogar ein Gebiet von zwanzigfacher Baumhöhe Ausdehnung abgeschirmt.

1.1. Wassererosion

Bei starken Regenfällen wenn der Boden nicht das gesamte Wasser aufnehmen kann fließt es als Oberflächenabfluss den Hang hinab. Das Ablösen der Partikel geschieht in Folge der so genannten Splash-Wirkung der Regentropfen. Beim Auftreffen schlagen diese auf der Oberfläche ein und reißen mit ihrer Bewegungsenergie Bodenteilchen aus dem Verbund (siehe Titelbild). Der Abfluss an der Oberfläche transportiert sie dann. In Mitteleuropa setzt sichtbare Wassererosion bei Niederschlägen >5mm/h, verbunden mit einer Hangneigung >4% und einer Hanglänge von >50m, sowie einer geringen Bodenbedeckung durch Pflanzen von >50% ein. Besonders erosionsgefährdete Bodenarten sind sandiger Lehm und lehmiger Sand. (FIEDLER 2001, S.444) Die mitgeführte Fracht wirkt aber während des Transports selbst noch erosiv. Sie stößt noch fest mit dem Boden verbundenes Material an und reißt sie so im Wasserstrom mit (Abrasion). Das hat oft zur Folge dass die Erosion ihren flächenhaften Charakter verliert und sie sich in Rinnen weiter ausbreitet. Durch Ackerbau oder Relief entstandene Vertiefungen können diese Rinnenerosion ebenfalls auslösen bzw. verstärken. Die Grabenerosion ist eine sehr ausgeprägte Form dieser linienhaften Erosion, wie der Name schon sagt werden ganze Gräben geschaffen; von einer enormem Menge an Wasser und einem gut erodierbarem Boden kann hierbei ausgegangen werden. Die kleinste Form ist die Rillenerosion (rill erosion) wie sie in Folge von Oberflächenabfluss an Hängen vorkommt. In den Bereichen zwischen den Rillen kann durch Splash-Wirkung weiterhin Erosion passieren deren abgetragenes Material dann durch Oberflächenabfluss in die Rillen gespült wird. Man nennt diese Form auch Zwischenrillenerosion (interrill erosion). Bei Massenbewegungen wo sehr große Mengen Material verlagert werden wirkt der Wassereinfluss in erster Linie von Innen. Es verändert die Stabilitätsverhältnisse des Untergrunds und kann so das Abrutschen ganzer Hangteile begünstigen. Trockenen Böden mit hohem Anteil an Tonmineralen sind Paradebeispiele für die innere Wirkung des Wassers. Das Wasser lässt die Tonminerale aufquellen und der Boden wird stark aufgelockert. Die kleinen Körner des Tons fühlen sich, wenn sie nass sind, regelrecht seifig an, und so verhalten sie sich auch als Schicht in einem Bodenkomplex, der gesamte darüber liegende Teil gleitet auf dieser rutschigen Tonschicht ins Tal. Die Formen der Bodenerosion und die Verbreitung am Hang sind in Abbildung 1 noch einmal zusammengefasst.

Die mittlere Menge des durch Wasser abgetragenen Materials kann in der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (universal soil loss equation) zusammengefasst werden. Die einzelnen Variablen sind dabei alle multiplikativ miteinander verbunden, das heißt die Vergrößerung jedes Einflussfaktors führt zu einer Steigerung des mittleren Bodenabtrags. Die Gleichung gibt den mittleren jährlichen Bodenabtrag in Tonnen pro Hektar Fläche an:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Ein Manko der Universal Soil Loss Equation ist mit Sicherheit dass sie nur für flächenhaften Abfluss an der Hangoberfläche konzipiert ist. Es ist außerdem nicht ersichtlich wie viel Material beim Transport ins Tal wieder am Hang akkumuliert wird, etwa durch zu geringe Wassergeschwindigkeiten in manchen Bereichen oder durch Hindernisse im Relief. Das Ergebnis müsste demnach nach unten korrigiert werden weil ja von mehr Material ausgegangen wird als dem Boden eigentlich entnommen wurde. Die gerichtete Erosion in Rillen wirkt jedoch erosiver als flache Abspülung, demnach müsste man die Gleichung nach oben korrigieren, da eben nur vom weniger wirksamen Flächenabfluss ausgegangen wird. Bei der praktischen Anwendung der Gleichung können durch diese Umstände deshalb große Unsicherheiten und Fehler entstehen. Dennoch können mit der Bodenabtragsgleichung wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden, etwa dass ein jährlicher Abtrag von 10-15 t/ha einer Verkürzung eines Bodenprofils von etwa 1mm entspricht. Der für die Landwirtschaft tolerierbare jährliche Bodenverlust liegt bei etwa 8-10 t/ha, verglichen mit der mittleren Bodenneubildung pro Jahr von < 1 t/ha liegt es auf der Hand, dass die Verluste nicht auf natürlichem Weg gedeckt werden können (FIEDLER 2001, S.444).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Abb. 1: Formen der Wassererosion - Quelle: http://www.bl.ch/docs/bud/boden/fotos/erosion/main-erosion.htm)

1.2. Winderosion

Der Wind ist beim Bodenabtrag nicht so wirkungsvoll wie Wasser, die Verlagerung des Materials kann jedoch relativ ungebunden passieren, und je nach Korngröße auch extrem weit wirken. Kies und Grobsand können nur rollend vorangetrieben werden. Feinerer Sand und grober Schluff bewegen sich springend über die Landoberfläche. Die Energie reicht dabei aus um das Korn vom Boden abzuheben, für einen weiteren Transport jedoch nicht. Bei dieser im Fachjargon bezeichneten Saltation kommt es auch zum Herausschlagen von Bodenpartikeln durch die transportierten Körner wenn sie auf die Erde zurück fallen. So verstärken die bewegten Materialien wie bei der Wassererosion selbst auch noch den Abtrag. Die feinsten Korngrößen werden wenn sie einmal abgelöst wurden in der Schwebe transportiert so lange die Windgeschwindigkeit ausreicht und keine Hindernisse den Flug unterbrechen (Abb. 2). Der Transport von Feinmaterial kann über enorme Strecken gehen, so werden manchmal sogar Wüstensande aus der Sahara bis weit ins Festland der Nordhalbkugel getragen und dort dann als dünne Deckschicht abgelagert.

[...]

Details

Seiten
19
Jahr
2006
ISBN (eBook)
9783640846955
ISBN (Buch)
9783640844432
Dateigröße
3.4 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v167732
Institution / Hochschule
Universität Augsburg – Geographie
Note
1,6
Schlagworte
Bodenerosion Nordwestdeutsches Tiefland Böden Norddeutschlands

Autor

Zurück

Titel: Bodenerosion und Böden Nordwestdeutschlands