Bodenfunktionen

Ein Maulwurf kommt an die Oberfläche.zum Vergrößern anklicken
Ein Maulwurf schaut aus dem Boden.

Für einen Maulwurf ist der Boden das zu Hause. Böden haben noch mehr im Angebot.

Quelle: santia3 Fotolia.com

Der Boden erfüllt zahlreiche Funktionen. Diese Dienstleistungen sind frei Haus, sehr leistungsstark und machen den eigentlichen Wert des Bodens aus. Neben den Pflanzen und Tieren profitiert in erster Linie der Mensch davon. Sauberes Wasser und gesunde Lebensmittel sind nur mit gut funktionierenden Böden zu haben. Böden sind zwar wahre Multitalente, wollen aber gepflegt sein.

Inhaltsverzeichnis

 

Böden sichern unsere Ernährung

Unser täglich Brot und ein reichhaltiges Angebot an gesunden Lebensmitteln sind für mitteleuropäische Verbraucher selbstverständlich. Garant dafür sind intakte Böden. Etwa die Hälfte der Fläche Deutschlands wird landwirtschaftlich genutzt. Sei es für den Anbau von Pflanzen und den direkten Verzehr oder für die Tiermast. Im Schnitt werden in Deutschland je nach Witterung mehr als 40 Millionen Tonnen Getreide oder zehn Millionen Tonnen Kartoffeln geerntet. In jüngster Zeit werden auf immer mehr Ackerflächen Energiepflanzen angebaut, die national und international in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln treten.

Ackerbaulich genutzte Böden existieren vor allem dort, wo die Böden von Natur aus sehr ertragreich sind. Die weniger guten Böden befinden sich unter Wald oder sind Wiesen und Weiden. In der Nähe guter Böden und bevorzugter Landwirtschaftsflächen haben sich in historischer Zeit Siedlungen und Städte entwickelt. Diese Aufteilung der Landschaft ist bis heute noch gut zu erkennen. Dennoch haben sich im Zuge der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Veränderungen die Nutzung sowie die Wertschätzung des Bodens gewandelt. Bebaute Flächen und sich vergrößernde Städte und Gemeinden nehmen in den meisten Regionen zu. Wertvolle und ertragreiche Böden werden zu Gunsten anderer Nutzungen aufgegeben.

Die zentralen Bodeneigenschaften Humusgehalt, Korngröße und die Bodenstruktur prägen neben dem herrschenden Klima die Bodenfruchtbarkeit. Im Zusammenspiel mit der Bewirtschaftung und Bestellweise resultieren daraus gute oder weniger gute Wachstumsbedingungen auf einem Boden. In der modernen Landwirtschaft werden diese Wachstumsbedingungen künstlich beeinflusst und so Erträge gesteigert. Dies verändert aber die natürlichen Bodeneigenschaften nicht immer positiv. Böden können aus verschiedenen Gründen langfristig ihre natürliche Ertragsfähigkeit verlieren: wegen der gezielten Zufuhr von Nährstoffen in Form von mineralischen Düngemitteln, der maschinellen Bodenbearbeitung, dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und mancherorts, weil die dreigliedrige Fruchtfolge aufgegeben wurde. Im Gesetz zum Schutz der Böden ist deswegen die Vorsorge der oberste Grundsatz.

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Böden sind vielfältige Lebensräume

Boden ist Lebensraum für Pflanzen und Tiere. Die im Boden lebenden pflanzlichen Vertreter bestehen aus Pilzen, Algen und Flechten. Sie leisten den Hauptteil bei allen Zersetzungsvorgängen. Bei der Zersetzung der toten organischen Bestandteile wie Laub und Ernteresten werden Nährstoffe für die Pflanzenwurzeln verfügbar gemacht. Die Zahl der Lebewesen in einer Handvoll Boden übertrifft die der Weltbevölkerung.

Die Bodentiere bestehen je nach ihrer Größe beispielsweise aus sehr kleinen Fadenwürmern, mittelgroßen Milben, Regenwürmern bis hin zu Wühlmäusen und Maulwürfen. Die Bodentiere bauen durch ihr Wühlen und Graben die Struktur des Bodens auf. Sie durchmischen die mineralischen Bodenkörner unterschiedlicher Größe mit den organischen Bestandteilen. So erzeugen sie Hohlräume für den Wasser- und Lufttransport. Die Bodentiere sind der Garant für eine gewachsene Bodenstruktur, die im Vergleich zu einem frisch verkippten oder gepflügten Boden eine hohe Bodenqualität garantiert.

Besonders Regenwürmer leisten einen wichtigen Beitrag für die Verkittung organischer und mineralischer Bestandteile des Bodens. Das ist eine Grundvoraussetzung für das Wasser- und Nährstoffangebot für die Pflanzen. Die besten Lebensbedingungen finden Bodenlebewesen in einem lockeren, gut durchlüfteten Boden mit günstigen Temperatur- und Feuchteverhältnissen.

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Böden archivieren Kulturgeschichte

Der Boden ist ein Archiv, in dem wir lesen können wie in einem Buch. Denn Boden bildet in seiner vertikalen Abfolge die Geschichte unserer Natur- und Kulturlandschaft eindrucksvoll ab. Unsere heutigen Böden sind das Ergebnis einer nacheiszeitlichen Entwicklung, die vor circa 10.000 Jahren begann und die Umwelt- und Nutzungsbedingungen in diesem Zeitraum widerspiegelt. Der Aufbau der Böden verrät etwas über das Klima im Bildungszeitraum und gibt eindeutige Indizien über menschliche Handlungsweisen und Kulturtechniken. Böden konservieren archäologische Fundstücke und geben Hinweise auf die frühere Bewirtschaftung von Äckern und Weiden.

Beispielsweise führten mittelalterliche Rodungen von ganzen Wäldern und in der Folge eine fehlende Bodenbedeckung bei starken Regenfällen zu folgenschweren Erosionsereignissen, die bis heute in der Landschaft sichtbar sind. Es lagerten sich „Böden über Böden“ ab, die so genannten Kolluvien. Bei Erosion durch Wind entstanden Dünen im Landesinneren. Die berühmten Heideflächen sind Landschaften, die einzig auf die menschliche Kulturtechnik der Plaggenwirtschaft  zurückgehen. Ohne den aktiven Eingriff des Menschen würden auf Heideflächen in relativ kurzer Zeit wieder Wälder wachsen. Ackerflächen, die durch eine leichte Wellenform der Bodenoberfläche gekennzeichnet sind, werden als „Wölbäcker“ bezeichnet. Sie entstanden ebenfalls in der Folge einer Anbautechnik aus dem Mittelalter: Die Abfolge von Furchen und Scheiteln sicherte den Ertrag sowohl in trockenen als auch in feuchten Jahren. Die heutige Bebauung in Siedlungsgebieten und die Belastung mit zu hohen Nährstoffgaben und Schadstoffen, werden über lange Zeiträume im Archiv Boden nachlesbar bleiben.

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Böden sind Wasserspeicher

Boden besteht aus einer Vielzahl mineralischer Partikel zwischen denen sich Hohlräume befinden, die so genannten Poren. Die Größe der Poren variiert je nach Körnung und der Struktur des Bodens, die im Wesentlichen eine Folge der Aktivität der Bodenlebewesen ist. Die Poren sind entweder mit Luft oder mit Wasser gefüllt. Sie ermöglichen je nach Größe den schnellen Transport des Wassers in tiefere Schichten oder speichern es als Bodenwasser. Ein Boden, der vorwiegend aus Sand besteht, transportiert das Wasser schnell und kann deswegen wenig Bodenwasser für die Pflanzen speichern. Dagegen besitzt ein Boden, der sich hauptsächlich aus Schluff zusammensetzt, viele mittelgroße Poren, die Wasser lange speichern können. Pflanzen werden so gut mit Luft, Wasser und Nährstoffen versorgt. Für das gesamte Speichervolumen ist auch die vertikale Mächtigkeit des Bodens, seine Entwicklungstiefe entscheidend. Deswegen sind mächtige, gewachsene Böden von so großer Bedeutung. Da Böden Wasser speichern können, geben sie Regenwasser verzögert an Bäche und Flüsse ab und mindern so das Hochwasserrisiko. Diese sogenannte Retention des Wassers ist jedoch nur auf unbebauten Böden möglich. Unbebaute Böden sind zudem die Voraussetzung für das Grundwasser und unsere Versorgung mit Trinkwasser.

Schema Boden als Wasserspeicher
Schematische Darstellung von Boden als Wasserspeicher
Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt
 

Böden filtern Verunreinigungen

Boden ist aufgrund seiner Partikelstruktur und den physikochemischen Eigenschaften in der Lage, chemische Elemente und Verbindungen zu filtern, zu neutralisieren und zu binden. Das gilt sowohl für Nährstoffe als auch für alle Stoffe, die giftig oder toxisch wirken können. Infolgedessen verhindert der Boden den Transport von Schadstoffen in das Grundwasser und damit langfristig in unser Trinkwasser. Je nach Korngrößenzusammensetzung, Menge an Humus und der Höhe des pH-Wertes ist die Leistung des Filters hoch oder weniger hoch. Entscheidend sind die menschliche Nutzung und die Menge der Schadstoffe, mit denen der Boden in Berührung kommt. Denn unsere Böden sind nur bis zu einem bestimmten Maß in der Lage, diese Herkulesaufgabe zu stemmen.

Bei der Filterung werden Schadstoffe und generell alle Elemente und Verbindungen, die im Bodenwasser gelöst sind, an Humus- und Tonpartikeln gebunden. Das bedeutet, dass ein Boden mit hohen Anteilen der Korngröße Ton viel besser filtern kann als ein reiner Sandboden. Verändert sich die Chemie des Bodens, können die zunächst gebundenen Stoffe wieder mobilisiert werden. Dies ist der Fall, wenn bei zunehmender Versauerung der Böden der pH-Wert sinkt.

Chemische Verbindungen können im Boden neutralisiert werden. Bei dieser Pufferung werden die Verbindungen durch eine chemische Reaktion verändert und verlieren die ursprüngliche Struktur. Ein Beispiel ist die Pufferung von Säuren. Beispielsweise wird Salpetersäure, die aus Stickstoffverbindungen in der Atmosphäre stammt, im Boden neutralisiert. Das funktioniert so lange, wie im Boden genügend Kapazität vorhanden ist, um die notwendigen chemischen Vorgänge aufrechtzuerhalten. Besonders leistungsfähig dafür sind Carbonate und Tonminerale. Sind diese aufgebraucht, versauert der Boden zusehends und die pH-Werte sinken in einen besonders niedrigen Bereich. Dieser Zustand ist bei vielen Waldböden erreicht. Daher werden die betroffenen Böden künstlich gekalkt. Da die Ackerböden Mineraldünger erhalten und ohnehin regelmäßig gekalkt werden, liegen die pH-Werte in einem günstigeren Bereich.

Böden filtern Verunreinigungen
Böden filtern und neutralisieren allerhand Schadstoffe. Davon profitieren Mensch und Umwelt.
Quelle: S. Marahrens / Umweltbundesamt
 

Böden beeinflussen das Klima

Boden ist neben den Weltmeeren und Wäldern ein großer Kohlenstoffspeicher. Der Humus im Boden, also der Anteil zersetzter und umgewandelter organischer Substanz, enthält Kohlenstoff, der so der Atmosphäre entzogen ist. Neben dem positiven Effekt auf das Klima hat der Boden auch einen direkten Einfluss auf die unmittelbare Umgebung.

Die im Boden gespeicherte Wärme und die von den Pflanzen gesteuerte Verdunstung des Bodenwassers beeinflussen die Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit vor Ort. Der Temperaturunterschied zwischen bebauten und unbebauten Bodenoberflächen ist immens. Ein bewachsener Boden sorgt über die Verdunstung für erhebliche Abkühlung. Darüber hinaus erwärmt sich ein bewachsener Boden weniger stark als eine Asphaltdecke. Der Effekt ist an warmen Sommertagen sehr schön in Parkanlagen oder im Wald spürbar.

Böden beeinflussen das Klima
Böden beeinflussen das Klima auf lokaler und globaler Ebene.
Quelle: FG II 2.7 / Umweltbundesamt
 

Böden bedecken Bodenschätze

In Deutschland verbraucht jeder Mensch im Laufe seines Lebens nach Berechnungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe etwa 1.000 Tonnen Rohstoffe. Die Gesamtmenge verteilt sich mit unterschiedlichen Anteilen auf mineralische, energetische und metallische Bodenschätze. Der Abbau dieser Rohstoffe ist jedoch mit sichtbaren Eingriffen in die Landschaft und einer Zerstörung des natürlich gewachsenen Bodens verbunden. In Deutschland ist daher die Rekultivierung während und nach den Abbaumaßnahmen inzwischen fester Bestandteil der Rohstoffgewinnung.

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