Exploring the Ground - Fostering Scientific Understanding in Primary Schools
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ABC des Bodens 

1 Boden als Teil unserer Umwelt

Böden sind der oberste Bestandteil der festen Erdrinde und neben Wasser und Luft ein wesentlicher Bereich unserer Umwelt. Boden bedingt das Wachstum von Pflanzen, er beeinflusst maßgeblich den Wasserhaushalt der Erde und damit unser Klima. Ohne Boden ist eine Existenz von höheren Lebewesen auf unserer Erde ausgeschlossen. Böden entstehen in Abhängigkeit von festem oder lockerem Ausgangsgestein, Relief, Klima, Bodenwasser, Lebewesen, Zeit und dem Einfluss des Menschen.


2 Entstehung von Böden

Die Bodenentwicklung oder Pedogenese, ist der kombinierte Effekt der physikalischen, chemischen, biologischen und anthropogenen Prozesse auf das Ausgangsgestein und führt zur Anordnung von Bodenhorizonten. Boden ändert sich immer. Die langen Zeitspannen, über die die Änderung eintritt und die vielfachen Einflüsse auf den Boden, bewirken, dass einfacher Boden selten ist. Durch das jeweilige Gestein und seine chemische Zusammensetzung sind die Böden sehr unterschiedlich. Auf Granit, Sandstein oder Sanden entstehen Böden die im Laufe ihrer Entwicklung stark versauern. Auf Kalkstein oder anderen karbonathaltigen Ausgangsgesteinen wie z.B. Mergel entstehen basenreichere Böden. Die Bodenentwicklung ist also immer zuerst einmal abhängig von der Zusammensetzung der Ausgangsgesteine und ihren Mineralen.
Durch Verwitterung werden die Gesteine in kleinere Bestandteile zerlegt. Verwitterung ist die Aufspaltung der Gesteine, des Bodens und ihrer Mineralien durch direkten Kontakt mit der Atmosphäre des Planeten.
Es gibt zwei wichtige Unterscheidungen der Verwitterungprozesse. Mechanische oder physikalische Verwitterung beschreibt die Zerlegung der Gesteine und des Bodens durch direkten Kontakt mit atmosphärischen Situationen wie Hitze, Wasser, Eis und Druck. Die zweite Klassifikation, chemische Verwitterung, beschreibt die direkte Wirkung der atmosphärischen Chemikalien oder die biologisch produzierten Chemikalien (auch biologische Verwitterung).

2.1 Die physikalische (mechanische) Verwitterung
Darunter wird die mechanische Zerkleinerung der Gesteine verstanden ohne dass diese chemisch verändert werden. Der erste Schritt der mechanischen Verwitterung ist der Abrieb, bei dem Gesteinsfragmente und andere Partikel in ihrer Größe reduziert werden. Es gibt verschiedene Arten der physikalischen Verwitterung wobei vor allem die Frostsprengung und die Insolation vorkommen.
Die Frostsprengung muss man sich so vorstellen, dass Wasser in Gesteinspalten eindringt und im Winter gefriert. Wird Wasser zu Eis, dehnt es sich aus. Der Druck wird so groß, dass das Gestein zerstört und damit zerkleinert werden kann (Abb.).
Durch Sonneneinstrahlung wird Gestein erwärmt, es dehnt sich aus. Da Gesteine unterschiedliche Minerale haben (helle und dunkle wie z.B. beim Granit) dehnen sich die einzelnen Minerale des Gesteins auch unterschiedlich aus. Das Gestein lockert sich. Bei Abkühlung am Abend oder durch einen kühleren Regenguss zerspringt das Gestein.

2.2 Die chemische Verwitterung
Chemische Verwitterung bezieht die Änderung im Aufbau der Gesteine mit ein und führt häufig zu einer „Aufspaltung“ ihrer Form. Durch eine Kombination von Wassers und verschiedener Chemikalien entstehen Säuren, die direkt das Material aufspalten. Diese Art von Verwitterung geschieht über einen langen Zeitraum. Chemische Verwitterung kann die chemische Zusammensetzung von Gesteinen ändern, indem sie die Mineralien im Felsen ändert, oder sie fügt neue Mineralien hinzu.
Bei der Lösungsverwitterung wird z.B. Kalkstein fast völlig in Wasser aufgelöst und mit dem Sickerwasser dem Grundwasser zugeführt. Über das Grundwasser geht der gelöste Kalkstein dann in die Flüsse und weiter ins Meer, um dort wieder auszufallen. So bildet sich in langen Zeiträumen neues Gestein.
Bei der Hydratation (Einlagerung von Wassermolekülen) kommt die Dipoleigenschaft des Wassers zum Tragen, durch die sich Wassermoleküle mit ihren unterschiedlich geladenen Teilen in die Minerale der Gesteine drängen und sie zerlegen.
Bei der Oxidation bindet sich z.B. der Sauerstoff (Oxigenium) aus der Luft oder dem Sickerwasser mit dem Eisen zu Eisenoxiden, die Gesteine oder auch Böden braun oder orange bis rötlich färben. Die betroffenen Gesteine werden brüchig und zerfallen leichter. Der Prozess ist auch besser bekannt als 'Rosten'.

2.3 Die biologische Verwitterung
Die physikalisch biologische und die chemisch biologische Verwitterung sind hier zu nennen.
Bei der physikalisch biologischen Verwitterung sind die Wurzeln der Bäume aktiv. Durch ihr Dickenwachstum zerkleinern sie das Gestein und sorgen damit für eine Vergrößerung der Oberfläche des Gesteins und damit wiederum für eine verstärkte chemische Verwitterung.
Zur chemisch biologischen Verwitterung tragen Bakterien, Pilze und Algen bei, die durch ihren Stoffwechsel Säuren ausscheiden und damit das Gestein lösen, um an seine Nährstoffe zu gelangen (Abb.).


3 Eigenschaften des Bodens

3.1 Korngröße
Für die Eigenschaften bezüglich des Wasser- und Lufthaushaltes und die Fruchtbarkeit der Böden sind, neben vielen anderen Faktoren, die Größen der Bodenkörner verantwortlich.
Die Korngrößen des Bodens werden in Größen < 2 mm, den Feinboden und in Größen > 2 mm, den Grobboden unterteilt. Von besonderer Bedeutung ist natürlich der Feinboden, dessen Partikel entsprechend ihrer Korngröße in Lehm, Schluff und Sand gruppiert werden (Tab. 1). Die Bodenklassifikation basiert dann auf den jeweiligen Anteilen dieser Partikel in einem Boden.

Durchmesser in μm Fraktion Kurz-zeichen
< 2.0 Ton T
2.0 - 63.0 Schluff U
63.0 - 2000 Sand S


In der Regel haben die Böden unterschiedliche Anteile an den verschiedenen Korngrößen. Es gibt aber auch Böden die vorwiegend aus Ton-, Schluff- oder Sandteilchen bestehen. Der häufig benutzte Begriff Lehm umfasst unterschiedliche Mengenanteile aus allen drei Fraktionen (Sand, Schluff, Ton).

Folgende Eigenschaften charakterisieren die Bodenarten:

     Sandböden
     • geringe Wasserkapazität
     • günstiger Lufthaushalt
     • Gesamtporenvolumen relativ gering
     • Einzelporen relativ groß
     • schnelles Abtrocknen
     • schnelle Erwärmbarkeit im Frühjahr
     • starke Auswaschung von Pflanzennährstoffen
     • Nachlieferung von Nährstoffen gering

     Schluffböden
     • neigen zur Dichtlagerung und damit zum Wasserstau
     • schlechte Durchlüftung
     • Wasseraufstieg aus feuchteren Bodenzonen ist gut
     • der Boden verschlämmt, verkrustet und verdichtet leicht bei Aufschlag des Regens
     • leichte Erodierbarkeit (siehe 4.2)
     • Nährstoffe werden durch Verwitterung langsam aufgeschlossen
     • Nährstoffe werden wenig ausgewaschen

     Tonböden
     • hohe Wasserkapazität
     • hoher Anteil an nicht pflanzenverfügbarem Wasser
     • ungünstiger Lufthaushalt
     • Gesamtporenvolumen groß
     • geringe Wasserbewegung
     • geringe Durchlässigkeit für Wasser und Luft
     • der natürliche Gehalt an Nährstoffen ist meist hoch und die Auswaschung gering
     • quellen der Bodenmasse bei Wasseraufnahme
     • schrumpfen und Spaltenbildung bei Austrocknung
     • Pflanzen können den dichten Tonboden schlecht durchwurzeln

In der Tonfraktion befinden sich neben Metalloxiden, primären Mineralen aus den ursprünglichen Gesteinen und Quarzen auch sekundäre Minerale (Mineralneubildungen), die Tonminerale. Tonminerale sind in Böden von großer Bedeutung. Sie sind in der Lage Nährionen wie z.B. Calcium, Kalium, Magnesium usw. aufzunehmen und auch wieder abzugeben.

3.2 Bodenwasser und Bodenluft
Der Wasserhaushalt eines Bodens hängt vor allem von seiner Korngröße, vom Gehalt an organischer Substanz und von der Art der Nutzung ab. Die verschiedenen Körngrößen bestimmen die Menge der Poren, die in einem Boden vorhanden sind. In diesen Poren befindet sich entweder Wasser oder Luft. Die Primärporen entsprechen im Großen und Ganzen den verschiedenen Korngrößen. So hat ein Sandboden vor allem große Poren (Grobporen), die das Wasser schnell an das Grundwasser weitergeben. Ein Tonboden hat überwiegend Feinporen, die das Wasser durch Adhäsionskräfte gegen die Schwerkraft halten. Das Wasser in Tonböden kann so fest gebunden sein, dass es Pflanzen nicht möglich ist dieses Wasser aufzunehmen. Schluffböden oder Lehmböden verfügen überwiegend über Mittelporen in denen das Wasser festgehalten wird, das für Pflanzen verfügbar ist.
Wird ein Boden häufig bei ungünstigen Verhältnissen, z.B. zu viel Wasser, befahren wird er verdichtet. Die Poren werden zusammengedrückt und damit eine Versickerung des Wassers erschwert. Die dann meistens vorhandenen feineren Poren halten das Wasser sehr stark fest und es ist nicht mehr für die Pflanzen verfügbar. Häufig entsteht bei Verdichtung Stauwasser, das die Bearbeitung von Böden erschwert und den Pflanzen die Durchwurzelung unmöglich macht.

3.3 Bodenorganismen
In und auf den Böden leben viele Organismen. Sie sind es, die die organische Substanz umsetzen und in die zu Beginn allen Lebens stehenden anorganischen Ausgangsstoffe zurückführen. Alle Lebewesen des Bodens zusammen nennt man Edaphon. Die Einteilung der Lebewesen ist in den Lehrbüchern sehr unterschiedlich, in der Regel werden sie nach ihrer Größe unterteilt. So gehören zu den kleinsten Lebewesen (Mikroorganismen) die Bakterien, die Pilze und die Algen. Die tierischen Organismen reichen von den Flagellaten und Wimperntierchen über Spinnen, Asseln und Schnecken bis zu den Regenwürmer und Maulwürfen. Die Organismen der Böden sind nicht nur positiv zu bewerten, es gibt auch Schädlinge wie z.B. die Nematoden (Fadenwürmer) die Zuckerrüben befallen und zu großen Ernteausfällen führen können. Auch das Bodenbakterium Clostridium tetani ist ein Schadorganismus der beim Menschen den Wundstarrkrampf hervorruft.
Die Lebensweise der Bodenorganismen ist an ihren speziellen Lebensraum angepasst. Bestimmend für die Aktivität der Bodenorganismen sind vor allem Temperatur, Feuchtigkeit, Jahreszeit und pH-Wert, der anzeigt, ob ein Boden eher sauer oder basisch ist.
Die Bedeutung des pH-Wertes für die Bodenorganismen ist mit bloßem Auge im Gelände zu erkennen. Während auf einem Boden mit neutralem bis schwachsaurem pH-Wert die anfallende organische Substanz, z.B. Blätter, binnen eines Jahres umgesetzt wird, ist bei Böden mit saurem pH-Wert (< 5) eine mit abnehmendem pH-Wert stärker werdende organische Auflage zu beobachten. Eine Temperatur im Boden zwischen etwa 10 und 35 Grad ist optimal für die Organismen und damit auch für den Abbau organischer Substanz. Die Temperatur muss im Zusammenhang mit der Jahreszeit gesehen werden. Die Organismen sind entsprechend dem Jahresgang unterschiedlich aktiv. In den obersten maximal 30 cm des Bodens sind in der Regel die meisten Organismen zu finden. Dies ist im Angebot an Sauerstoff und an der mit der Tiefe wachsenden Auflast bzw. zunehmenden Dichte begründet. Natürlich gibt es Organismen, die auch in tiefere Bodenschichten ausweichen, wie den Regenwurm.
Das Vorhandensein von vielen leicht umsetzbaren Kohlenhydraten (Zucker, Stärke) in der organischen Substanz führt zu einem schnellen Abbau.
Pflanzen die hohe Anteile an Lignin und Gerbstoffen haben wie z.B. Fichten, werden von den Organismen nicht so schnell umgesetzt. Hier bedarf es einiger Spezialisten (z.B. bestimmte Pilze), die in der Lage sind diese Stoffe über einen langen Zeitraum abzubauen.

3.4 Bodenfruchtbartkeit
Die organische Substanz (Humus) im Zusammenspiel mit den anorganischen Bodenteilchen und den Bodenorganismen gibt dem Boden die Fruchtbarkeit. Sie ist in der Lage Wasser und Nährstoffe zu speichern und ist daher von sehr großer Bedeutung für den Boden. Sie kommt durch abgestorbene Pflanzen, Organismen und durch organische Dünger in den Boden. Während ihrer Zeit im Boden unterliegt die organische Substanz vielen Umwandlungsprozessen. Im Laufe der Zeit wird sie durch die Bodenorganismen wieder zu den Makronährstoffen wie Kalzium, Magnesium usw. aber auch zu den Mikronährstoffen wie Bor, Zink usw. sowie Wasser und CO2 umgesetzt. Die Nährionen können dann wieder von Pflanzen bzw. Bodenorganismen aufgenommen werden.

3.5 Austauschkapazität
Eine der wichtigsten Bodenfunktionen ist die Austauschkapazität.
Dass der Boden immer wieder Pflanzenwachstum hervorbringt liegt an seiner Fähigkeit Nährstoffe aber auch Schadstoffe reversibel (umkehrbar) anlagern zu können. Die Eigenschaft des reversiblen Austauschs von Nährstoffen nennt man auch Austauschkapazität.
Hierbei fungieren die Bodenteilchen als Ionenaustauscher. Diese Ionenaustauscher im Boden sind die organischen Substanzen, die Tonminerale und weitere kleine Bodenteilchen wie Oxide und Allophane. Als Oxide sind z.B. die Eisenoxide oder die Manganoxide zu nennen. Die Ionen sind vor allem die Kationen Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium. Die Allophane sind kleinste mineralische Bodenteilchen, die der Tonfraktion angehören. Sie alle sind in unterschiedlichen Anteilen zum Austausch von Ionen befähigt. Der Austausch findet zwischen den Bodenteilchen und der Bodenlösung statt. Sie kommunizieren miteinander und tauschen die Nährionen in äquivalenten Mengen aus (Abb.).


3.6 pH-Wert
Häufig wurde schon der Begriff pH-Wert herangezogen um zu erklären, dass das Edaphon, die Bodenorganismen, bei einem neutralen bis schwach sauren pH-Wert am besten arbeiten oder die organische Substanz besonders gut abgebaut wird. Auch für die Nährstoffverfüg-barkeit ist der pH-Wert von besonderer Bedeutung.
Der pH-Wert ist der dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration. Das bedeutet, die Wasserstoffionen, die auch H⁺-Ionen oder Protonen genannt werden, sind für den pH-Wert verantwortlich. Wasser ist bekanntlich H₂O. Es liegt aber nicht ausschließlich in dieser Form vor, sondern enthält auch H₃O⁺ und OH⁻ -Ionen (Hydroniumion und Hydroxidion). Vereinfacht schreibt man H⁺ und OH⁻. Sind H⁺ und OH⁻ im Gleichgewicht, liegt ein neutraler pH-Wert vor, also pH 7. Steigt die Anzahl der H⁺-Ionen in der Bodenlösung, sinkt der pH-Wert, der Boden versauert. Verschwinden die H⁺-Ionen aus dem Boden, steigt der pH-Wert.

Reaktions-bezeichnung pH
Extrem alkalisch > 11.0
Sehr stark alkalisch 10.1 - 11.0
Stark alkalisch 9.1 - 10.0
Mäßig alkalisch 8.1 - 9.0
Schwach alkalisch 7.1 - 8.0
Neutral 7.0
Schwach sauer 6.9 - 6.0
Mäßig sauer 5.9 - 5.0
Stark sauer 4.9 - 4.0
Sehr stark sauer 3.9 - 3.0
Extrem sauer < 3.0


Die besondere Bedeutung des pH-Wertes schlägt sich in vielen Eigenschaften des Bodens nieder. So ist die Verfügbarkeit (Mobilität) von Nähr- und Schadstoffen direkt vom pH-Wert abhängig. Nicht nur die Tätigkeit der Organismen und die Umsetzung der organischen Substanzen, auch die Verlagerung von Stoffen (Eisen, Mangan) oder die Freisetzung von Aluminium sind direkt vom pH-Wert abhängig. Viele Pflanzen haben einen spezifischen pH-Wert bei dem sie besonders gut wachsen, so bevorzugen Hafer, Roggen und Kartoffeln einen niedrigeren pH-Wert als z.B. Zuckerrüben und Gerste.
Der pH-Wert beeinflusst sehr viele Vorgänge im Boden und kann auch leicht beeinflusst werden. So kann ein pH-Wert durch eine Kalkung (Zugabe von Kalk) erhöht werden. Bestimmte Stickstoffdünger senken den pH-Wert. Hier ist besonders die Düngung mit Ammonium (NH4⁺) zu nennen, ein langsam wirkender Stickstoffdünger. Er unterliegt im Boden Umsetzungsprozessen, bei denen H⁺-Ionen freigesetzt werden. Diese Prozesse führen zur Versauerung des Bodens und müssen durch regelmäßige Kalkung ausgeglichen werden.
Niederschlag beeinflusst auch den Boden pH. Das Wasser, das durch den Boden sickert, wäscht die grundlegenden Nährstoffe wie Kalzium und Magnesium aus. Sie werden durch säurehaltige Elemente wie Aluminium und Eisen ersetzt. Aus diesem Grund ist der Boden, der unter hohen Niederschlagbedingungen gebildet wird, säurehaltiger als der, der unter trockenen (ariden) Bedingunge gebildet wird.

3.7 Aufbau von Böden
Böden sind entsprechend ihren Entstehungsbedingungen (Ausgangsgestein, Klima, Lage im Gelände) sehr unterschiedlich aufgebaut. In der Regel verfügen sie über einen Oberboden-horizont, der A-Horizont genannt wird. Da in den Oberbodenhorizont von Organismen organische Substanz eingearbeitet wird, fügen wir dem A ein h (für Humus) hinzu. Der oberste Horizont eines Bodens ist also der Ah-Horizont. Der Unterbodenhorizont der dem Ah-Horizont folgt, ist der Bv-Horizont (v=verwittert/verlehmt). Diese beiden Horizonte liegen dem meist schon leicht verwitterten Ausgangsgestein auf, diesen Bereich nennt man Cv-Horizont (Abb.). Ein Boden mit dieser typischen Horizontabfolge wird Braunerde genannt.




Nicht alle Böden haben diese Ausprägung. Die Unterschiede sind im Ausgangsgestein, in der Hangneigung (Erosion), im Wassereinfluss (Stauwasser, Grundwasser), Klima (Intensität der Verwitterung) und vielen Einflüssen mehr, begründet.
So haben Böden auf Kalkstein aufgrund einer langen Entwicklungszeit nur zwei Horizonte, nämlich einen Ah-Horizont und einen Cv-Horizont. Dies bedeutet, der durchwurzelbare Bodenanteil beträgt nur etwa 20 cm.


4 Belastung des Bodens

4.1 Versiegelung
Eine bedeutende Rolle spielen die Böden als Standort für die Pflanzen und als Lebensgrundlage für Menschen und Tiere. Die Erkenntnis, dass das Puffer-, Filter- und Umsetzungsvermögen der Böden endlich sein kann, führte in den letzten Jahren verstärkt zu Bodenschutzprogrammen. In diesen Programmen wird vor allem versucht, die Böden vor Versiegelung, Erosion und vor dem Eintrag von Schadstoffen zu schützen.
Versiegelung von Böden bedeutet eine Bedeckung mit undurchlässigen Substanzen wie Asphalt, Beton oder Gebäuden. Verschiedene Gründe Böden zu versiegeln sind z.B. Schutz vor Nässe, Verbesserung der Tragfähigkeit des Untergrundes, Schaffung von „pflegeleichten Freiflächen“ und Schutz des Bodens vor Schadstoffeinträgen. Die Versiegelung hat direkte Auswirkungen auf die Grundwasserneubildung und beutet eine Absenkung des Grundwasserstandes unter Siedlungsflächen. Die Verdunstung wird herabgesetzt und damit das Klima in versiegelten Bereichen verändert. Durch Versiegelung entsteht ein erhöhter Oberflächenabfluss und die Gefahr von Hochwässern wächst.
Die Böden sind nicht immer vollständig versiegelt, durch unterschiedlichen Belag kann erreicht werden, dass ein Teil des Niederschlagswassers versickert. Es ist im Einzelfall zu entscheiden, ob eine wassergebundene Decke (Schotterflächen, Rasengittersteine) mit einer Durchlässigkeit von etwa 60 %, oder Klein-, Mittel- oder Großpflaster mit einer Durchlässigkeit zwischen 20 und 40 % oder Asphaltdecken mit nur minimaler Durchlässigkeit gewählt werden. In vielen Fällen kann es auch notwendig werden, Maßnahmen gegen die Bodenversiegelung zu treffen. So sollte beim Neubau von Siedlungsflächen möglichst geringe Versiegelung angestrebt werden. Bei stark versiegelten Flächen eine Entsiegelung überprüfen (nicht sinnvoll, wenn die Versiegelung für die bestehende Nutzung notwendig ist, z.B. zum Schutz vor Schadstoffbelastungen).
Sinnvolle Möglichkeiten ergeben sich bei Belagsänderung von Geh- und Radwegen, Hofzufahrten etc.. Auch sollte geprüft werden, ob Beläge mit höheren Durchlässigkeiten verwendet werden können. Im Stadtbild sollten Baumscheiben, das ist der nicht versiegelte Bereich im direkten Umfeld von Bäumen, vergrößert werden, überdimensionierte Straßen zurückgebaut werden. Unnötig versiegelte Flächen im Bereich von Höfen, Vorgärten und Plätzen sollten entsiegelt werden. In der Planung sind die Entsiegelungs- oder Belagsänderungspotentiale zu ermitteln.

4.2 Erosion
Überall da, wo Land über dem Meer herausragt kommt es zu Bodenabtrag. Bodenabtrag trägt die wissenschaftliche Bezeichnung Erosion. Zwei Prozesse der Erosion werden unterschieden und zwar die Erosion durch Wasser und die Erosion durch Wind.
Bei der Wassererosion wird das Bodenmaterial, welches an einer Stelle abgetragen wird, an einer tiefer liegenden Stelle (Senke) wieder abgesetzt oder mit den Flüssen ins Meer getragen (Abb.).
Hier entsteht im Zeitraum von Jahrmillionen durch Heben und Senken des Meeresbodens neues Gestein.
Das Ausmaß der Wassererosion ist unter anderem abhängig von der Menge des Niederschlages, vom Wind, von Hanglänge, Hangneigung und Hangform, von der Vegetation und von der Versiegelung. Bei heftigen und starken Niederschlägen kommt es besonders auf Böden mit mangelnder Bodenbedeckung zu Erosion. Die direkt auf den Boden aufschlagenden Regentropfen zerstören die Bodenstruktur und führen zur Verschlämmung der Bodenoberfläche. Dadurch wird die Wasseraufnahmefähigkeit des Bodens verringert. Das auf der Oberfläche abfließende Wasser löst die Bodenteilchen und führt sie Hang abwärts. Ähnliches gilt für die Schneeschmelze, wenn der gefrorene Unterboden das Schmelzwasser nicht aufnehmen kann.
Die Vegetation ist von großer Bedeutung bei der Erosion. Ein unbedeckter Boden ist sehr viel stärker erosionsgefährdet als Boden mit einer dichten Pflanzendecke. Daher sind vor allem die Feldfruchtarten problematisch, die über einen langen Zeitraum hinweg den Boden nahezu unbedeckt lassen, wie zum Beispiel Mais und Zuckerrüben.
Nicht alle Böden sind gleich erosionsanfällig. Die Widerstandsfähigkeit eines Bodens gegen Erosion steigt mit dem Zusammenhalt der Bodenteilchen, der Größe der Bodenteilchen und der Wasserdurch-lässigkeit. Kleine Partikel können leichter verlagert werden als große. Demgemäß werden schluffreiche Böden leichter erodiert als sandreiche.
Durch die Erosion verschwindet die Lebensgrundlage für Pflanzen, Tier und Mensch. Ein wesentlicher Beitrag zum Schutz des Bodens vor Wassererosion ist die Einarbeitung von organischer Substanz (Humus) und/oder Kalk, die den Boden stabilisieren und so die Erosion verhindert. Des weiteren verlangen Böden in hängigem Gelände eine angepasste Bodenbearbeitung. Landwirte müssen bei richtiger Feuchtigkeit quer zum Hang pflügen und dabei Bodenverdichtungen vermeiden. Denn verdichtete Böden unterliegen schneller der Erosion als unverdichtete. In vielen Ländern ist die Terrassierung von Gelände ein wirksamer Schutz vor Erosion (Reisterrassen). In Deutschland findet man Terrassierung vor allem bei Sonderkulturen wie im Weinanbau. Eine ganzjährige lebende Pflanzendecke (z.B. Dauergründland), Zwischenfrüchte (Einsaat zwischen den Hauptfrüchten z.B. zwischen Gerste und Zuckerrüben), Mulchen (einarbeiten von organischem Material) vermindern die Erosion ebenso wie eine Hanglängenverkürzung (Teilung eines Feldes).
Winderosion findet überwiegend in Bereich statt, in denen sich starke Windgeschwindig-keiten aufbauen können. Zur Verhinderung der Winderosion sind im Wesentlichen die gleichen Maßnahmen zu ergreifen wie bei der Wassererosion (außer Terrassierung). Hier spielen Bepflanzungen, z.B. Hecken, eine große Rolle.

4.3 Schadstoffbelastung
Schadstoffe kommen über die Luft oder das Wasser (Niederschläge, Überschwemmungen) in die Böden. So kann Blei, das bis 1998 dem Benzin als Antiklopfmittel zugesetzt werden durfte, selbst im fernen Sibirien in den Böden gemessen werden oder auch im Eis der Antarktis und Arktis. Immissionen haben über Ferntransport heute alle Böden dieser Welt erreicht.
Die Schadstoffe von Emittenten erreichen vor allem die Böden in einer Entfernung von 20 bis 50 km. Durch das Ausbringen von Abfällen wie Klärschlamm oder Hafenschlick, durch Deponien oder Rieselfelder sind die Böden stark durch Schadstoffe belastet worden. Im Bereich industrieller Nutzungen sind Böden nicht nur nachhaltig verändert, sondern auch mit organischen und anorganischen Schadstoffen belastet. Ob bestimmte Stoffe im Boden als Schadstoffe gelten ist eine Frage der Wirkung. So sind z.B. bestimmte Schwermetalle (Kupfer, Zink usw.) in geringen Mengen für Pflanze, Tier und Mensch lebensnotwendig, entfalten aber bei erhöhten Bodengehalten schädliche Wirkungen.
Ob Gehalte im Boden als normal oder zu hoch gelten ist heute genau festgelegt. Da Böden von Natur aus bestimmte Stoffe enthalten und, wie schon gesagt, ein Teil dieser Stoffe essentiell ist, ging der Festlegung von Normalgehalt und Gehalten die als zu hoch gelten eine lange Forschungszeit voraus. Bestimmte organische Schadstoffe wie Mineralölkohlenwasser-stoffe können von bodeneigenen Organismen abgebaut und damit unschädlich gemacht werden. Andere organische Schadstoffe, wie Dioxine und Furane, die bei unvollständiger Verbrennung entstehen, sind komplizierter aufgebaut und für die Bodenorganismen nicht so leicht zu knacken. Böden die diese Schadstoffe enthalten müssen meist ausgekoffert (aus dem Bodenverband herausgenommen) werden und in entsprechenden Anlagen verbrannt werden. Bei diesem Verbrennungsprozess werden die Schadstoffe zerstört und der Boden kann wieder verwendet werden.

Zu den drei Themen Versiegelung, Erosion und Schadstoffbelastung finden Sie auf den Webseiten von „dig and learn“ Anregungen und Material für theoretische Einführungen und praktische Versuche. Die ausführlichen Unterrichtsvorlagen beziehen sich auf den Vorschul- und Grundschulbereich für Mädchen und Jungen im Alter von fünf bis acht Jahren.


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