Humusstatus der Böden

Der Humusanteil ist eine entscheidende Größe für die Struktur und die biologischen wie ökologischen Funktionen der Böden. Eine bundesweite Auswertung der organischen Substanz der Oberböden zeigt ein differenziertes Muster nach Bodenausgangsgesteinen, Landnutzung und Klimaregionen.

Inhaltsverzeichnis

 

Humusfunktionen und -gehalte von Böden

Humus sichert eine Vielzahl von biologischen und ökologischen Bodenfunktionen und trägt maßgeblich zur Ausbildung der Bodenstruktur bei. Außerdem schafft er Lebensräume für Bodenorganismen und nimmt als Speichermedium für Kohlenstoff (C) eine zentrale Funktion im Kohlenstoff-Kreislauf ein. Humus ist Speicher-und Puffermedium für Wasser, Nähr-und Schadstoffe und steuert wesentlich das Nähr-und Schadstoffrückhaltevermögen der Böden. Im Allgemeinen sind die Humusgehalte in Oberböden größer als in Unterböden und besonders empfindlich gegenüber nutzungsbedingten und/oder durch den Klimawandel ausgelösten Veränderungen.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat in dem Projekt „Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands“ etwa 9.000 Bodenprofildaten aus den Jahren 1985 bis 2005 ausgewertet und die typischen Humusgehalte in Oberböden ermittelt.

Für die drei Hauptlandnutzungen Acker, Grünland und Wald/Forst werden in der folgenden Abbildung die Häufigkeitsverteilungen der Humusgehalte dargestellt. Höhere Humusgehalte in den Oberböden sind in der aufsteigenden Reihenfolge Acker – Forst – Grünland zu beobachten. Unter Ackernutzung liegen die Humusgehalte überwiegend bei 1-4 %, bei forstlicher Nutzung bei 2-8 % und unter Grünland bei 4-15 %. Dieses Muster zeigt sich auch in den Extremwerten: die Ackernutzung ist bei Humusgehalten kleiner als 1 % am häufigsten vertreten, bei Humusgehalten größer als 30 % findet sich hauptsächlich Grünland.

Die Grafik zeigt die relativen Häufigkeiten der Gehalte an organischer Substanz für die drei Hauptlandnutzungen Acker, Grünland und Forst. Grundsätzlich sind die niedrigsten Humusgehalte in den Oberböden der Äcker, die höchsten bei Grünland zu beobachten.
Häufigkeitsverteilungen der Humusgehalte
Quelle: Düwel / Utermann Diagramm als PDF
 

Humusgehalte in Deutschland

Die Karte „Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands“ stellt die räumliche Verteilung der Humusgehalte dar. Für diese quantitative Flächeninformation im bundesweiten Maßstab wurden die Humusgehalten regional nach Bodenausgangsgesteinen, Landnutzung und Klimaregionen differenziert. Höhere Humusgehalte sind an der niederschlagreichen Nordseeküste, den Mittelgebirgen und dem Alpenraum zu erkennen. Sie nehmen einem klaren Gradienten folgenden in Richtung des niederschlagsärmeren Ostens ab.

Die Karte zeigt die Grundzüge der Humusgehalte der Böden in Deutschland: Hohe Humusgehalte finden sich an der Nordseeküste, den Mittelgebirgen und dem Alpenraum; in Richtung des kontinentaleren Ostens nehmen sie ab.
Karte: Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Hier klicken für vergrößerte Darstellung
 

Böden als Kohlenstoffspeicher

Organischer Kohlenstoff ist der Hauptbestandteil von Humus. Das Thünen-Institut hat aus den bundesweiten Bodenzustandserhebungen im Wald und in der Landwirtschaft eine nutzungsübergreifende Karte der Kohlenstoffvorräte erstellt (siehe Karte: „Nutzungsübergreifende Kohlenstoffvorräte“). Die Vorräte geben darüber Auskunft, welche Kohlenstoffmenge pro Hektar bis zu einer Tiefe von 1 Meter (90 cm im Wald) gespeichert ist. In Nord- und Süddeutschland treten die Gebiete mit den höchsten Kohlenstoffvorräten im Boden in dunkelbraunen Farben hervor. Dies sind Moorböden und weitere organische Böden, denen eine entscheidende Bedeutung zukommt: sie speichern besonders viel Kohlenstoff, der – solange er im Boden ist – nicht als klimawirksames Kohlendioxid (CO2) die Atmosphäre belastet. Und das Beste daran: diese Ökosystemleistung des Bodens ist völlig kostenfrei. Darum gilt es, Böden mit sehr hohem Vorrat an organischem Kohlenstoff besonders zu schützen.

Das Thünen-Institut hat aus den bundesweiten Bodenzustandserhebungen im Wald und in der Landwirtschaft eine nutzungsübergreifende Karte der Kohlenstoffvorräte erstellt. In Nord- und Süddeutschland treten die Gebiete mit den höchsten Kohlenstoffvorräten im Boden in dunkelbraunen Farben hervor. Dies sind Moorböden und weitere organische Böden, die es besonders zu schützen gilt. Sie speichern klimarelevanten Kohlenstoff.
Karte: Nutzungsübergreifende Kohlenstoffvorräte
Quelle: Thünen-Institut
 

Veränderungen des Humusgehalts auf Ackerböden

In einem Forschungsprojekt des Umweltbundesamtes wurden erstmals bundesweite Daten der Boden-Dauerbeobachtung und des Klimas zusammengeführt. Die Auswertungen von 171 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) wiesen an insgesamt 39 Ackerflächen signifikante Humus-Veränderungen über die Zeit nach. Die Ergebnisse aus den Auswertungen der BDF und Dauerfeldversuchen zeigten, dass signifikante Humus-Veränderungen im Zeitverlauf durch das Humus-Ausgangsniveau und den Tongehalt der Böden der Versuchsflächen gesteuert werden.

Der Humus-Gehalt wird über den organischen Kohlenstoff (TOC: total organic carbon) im Boden bestimmt. Generell gibt es die höchste Zunahme der TOC-Gehalte bei niedrigen TOC-Anfangsgehalten der Flächen von unter 2 % und bei Tongehalten ab ca. 30 %. Die größten TOC-Abnahmen sind bei hohen TOC-Anfangsgehalten zwischen etwa 2 % und 3 % und bei Tongehalten unter 10 % zu verzeichnen. Der Einfluss längerfristiger Klimaänderungen auf die Humus-Entwicklung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden und muss noch weiter untersucht werden. Den Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben finden Sie hier.