BO-I-2 Regenerosivität - Fallstudie

Abgeschwemmter Boden und Erosionsrinne unter junger Maiskultur.zum Vergrößern anklicken
Zunehmende Niederschlagsintensitäten erhöhen das Risiko des Bodenabtrags.
Quelle: Stephan Marahrens / Umweltbundesamt

Monitoringbericht 2015 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

BO-I-2: Regenerosivität - Fallstudie

Hohe Niederschlagsintensitäten erhöhen das Bodenabtragsrisiko. In Nordrhein-Westfalen ist die sommerliche Regenerosivität seit den 1970er Jahren signifikant angestiegen. Für Standorte mit empfindlichen Böden und großer Hangneigung bedeutet dies, dass vor allem bei der landwirtschaftlichen Bodennutzung gezielte Maßnahmen zum Erosionsschutz ergriffen werden müssen.

Eine rote Kurve beschreibt die Regenerosivität in kJ/m2*mm/h. Abgebildet wird der Zeitraum von 1970 bis 2012. Die Kurve hat einen unregelmässigen Verlauf und schwankt zwischen Werten von 20 bis nahe 100. Ein roter Pfeil verzeichnet einen steigenden Trend, der negativ bewertet wird.
BO-I-2 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

Bodenabtrag - empfindliche Verluste

Böden sind das Resultat jahrtausendelanger Entwicklungsprozesse. Es dauert mindestens hundert Jahre, bis bei entsprechendem Pflanzenaufwuchs aus der Verwitterung von Gestein eine ein Zentimeter mächtige, humose Bodenschicht entsteht. Der Verlust von Boden durch Überbauung oder Bodenabtrag ist daher ein schwerwiegender Schaden, der nur in Grenzen wieder rückgängig zu machen ist.

Die Bodenerosion durch Wasser gehört zu den intensiv diskutierten Folgen des Klimawandels auf die Böden. Als Ursachen gelten u. a. häufigere und ausgeprägtere erosionswirksame Starkregenereignisse sowie eine Zunahme der Sommertrockenheit und der Winterniederschläge.
Wenn Letztere nicht als Schnee fallen und bei landwirtschaftlich genutzten Böden i. d. R. auf eine höchstens lückenhafte Vegetationsdecke treffen, können sie zu erheblichen Bodenabträgen führen. Mit dem Klimawandel und der damit verbundenen Temperaturerhöhung werden sich außerdem die Entwicklungsphasen der Pflanzen, auch der landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, verschieben. Die daraus resultierenden Veränderungen der Bodenbedeckung werden voraussichtlich das Erosionsrisiko erhöhen. In jedem Falle werden trockenheitsbedingte Lücken in der Vegetation und ausgetrocknete Bodenoberflächen erosionsfördernde Effekte haben.

Vor allem in den nördlichen küstennahen Bundesländen spielt auf den vorwiegend sandigen Böden auch Wind als Erosionsursache eine Rolle. Mit zunehmender Frühjahrs- und Sommertrockenheit wird das Risiko von Winderosion steigen.

Bodenerosion bedeutet in erster Linie eine Verringerung der Bodenmächtigkeit und einen Verlust des besonders nährstoff­ und humusreichen Oberbodens. Abgetragenes Bodenmaterial wird in der Fläche verlagert und kann in benachbarte Gewässer eingetragen werden. Dort führen die diffusen Stoffeinträge, vor allem von Phosphor, zu einer nicht erwünschten Gewässereutrophierung. Diese Prozesse können Bemühungen zur Verbesserung des Gewässerzustands zuwiderlaufen. Bodenerosion ist meist ein wenig sichtbarer und schleichender Prozess, aber er vollzieht sich dennoch schneller, als Boden neu gebildet wird, und führt zu einer Beeinträchtigung wichtiger Bodenfunktionen.

Ein flächendeckendes Erosions­-Monitoring gibt es in Deutschland bislang nicht. In einzelnen Bundesländern gibt es zwar ereignisbezogene Erhebungen, diese lokalen Erosionsmessungen lassen sich aber nicht oder nur unter erheblichen Einschränkungen ihrer Aussagekraft auf größere Flächen übertragen. Trotz des Fehlens repräsentativer Monitoringdaten können auf Bundesebene Gefährdungspotenziale abgeleitet werden. Die wesentlichen Einflussfaktoren für die Höhe des Bodenabtrags durch Wasser sind Niederschlag, Geländeneigung, Bodeneigenschaften sowie Bodennutzung. Letztere beinhaltet die Art der Bodenbearbeitung, die in Verbindung mit der Bestellrichtung maßgeblich von der Flurgestaltung beeinflusst wird. Als landwirtschaftliche Kulturarten mit besonders hohem Bodenabtragspotenzial gelten u. a. Kartoffel, Mais, Zuckerrübe und Winterweizen.

Unter allen beschriebenen Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und Bodenerosion durch Wasser ist die Veränderung der Niederschlagsintensität diejenige Größe, die am unmittelbarsten das Erosionsrisiko beeinflussen wird. Bei allen anderen Einflussfaktoren wie beispielsweise der Bodenbedeckung gibt es deutlich größere Unsicherheiten bei der Abschätzung der Klimawandelfolgen. Für Nordrhein-Westfalen wurde anhand zeitlich hoch aufgelöster Niederschlagsdaten die Entwicklung der niederschlagsbedingten Erosivität ermittelt. Die Zeitreihe zeigt seit Mitte der 1970er Jahre einen signifikanten Trend hin zu einer höheren Regenerosivität. Damit steigt das Risiko eines zunehmenden Bodenabtrags.

Bundesweite Modellierungen zu den künftigen Auswirkungen des Klimawandels auf die standortabhängige Erosionsgefährdung zeigen, dass bis zum Jahr 2040 vor allem der Westen der Mittelgebirgsschwelle aufgrund höherer Niederschlagsintensitäten einer stärkeren Gefährdung unterliegen wird. Bis zum Jahr 2100 werden sich die Schwerpunktgebiete der Gefährdung vermutlich dann auch über Hessen hinaus auf die gesamte westliche Mittelgebirgsschwelle und bis zum Thüringer Becken und in die Sächsischen Lössgebiete hinein erstrecken.9

Die möglichen Maßnahmen zur Verhinderung von Erosion sind vor allem für Ackerflächen vielfältig. Sie reichen von einer standortangepassten Fruchtfolge, die für eine kontinuierliche Bodenbedeckung über das Jahr hinweg sorgt, über die Anpassung der Bewirtschaftungsrichtung bis hin zu einer dauerhaft pfluglosen, konservierenden Bodenbearbeitung, um das natürliche Bodengefüge zu erhalten und eine möglichst hohe Bedeckung mit schützenden Pflanzenresten zu erzielen.

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9 Wurbs D. & Steininger M. 2011: Wirkungen der Klimaänderungen auf die Böden - Untersuchungen zu Auswirkungen des Klimawandels auf die Bodenerosion durch Wasser. UBA-Texte 16/2011, Dessau-Roßlau, 202 S.

 

Schnittstellen

BO-I-1: Bodenwasservorrat in landwirtschaftlich genutzten Böden

BO-R-2: Dauergrünlandfläche

 

Ziele

Schutz der ökologischen Leistungsfähigkeit der Böden durch Verringerung bzw. Vermeidung der Bodenerosion und der Bodenverdichtung sowie durch den Erhalt der organischen Substanz (DAS, Kap. 3.2.4)

Möglichst Vermeidung von Bodenabträgen durch eine standortangepasste Nutzung, insbesondere durch Berücksichtigung der Hangneigung, der Wasser- und Windverhältnisse sowie der Bodenbedeckung (Bundes­Bodenschutzgesetz § 17 (2))

Kontinuierliche Rückführung der Bodenerosion bis 2020 (NBS, Kap. B 2.5)