Zehnteilige Serie (4): Klimawandel in der Region

Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Böden

Autor: 
Markus Fix
Lesezeit 5 Minuten
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20. April 2017
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Mehr Wasser von oben, als der Boden aufnehmen kann. Auch Starkregen wird es in Zukunft öfters geben. ©Symbolbild Pixabay

Boden ist so selbstverständlich, dass man sich keine Gedanken über ihn macht. Er ist ja überall, egal wohin man schaut. Versiegelung, Erosion und Kontamination sind aber Gründe, warum man gesunden und genügend Boden nicht für selbstverständlich nehmen sollte. Und die Zunahme von Starkregen, ausgelöst durch den Klimawandel, ist eine weitere Gefahr. 
 

Beim Thema Boden fällt einem zuerst der Anbau von Nahrungsmitteln ein und die auf ihm stehenden Wälder. Aber das ist bei Weitem nicht der einzige Grund, warum man ihn schützen sollte und muss. Der Boden speichert und reinigt das Wasser, das durch ihn hindurchfließt, er ist Lebensraum für eine Vielzahl von Tier- und Pflanzenarten, er steuert die Stoffkreisläufe in der Natur.

Nicht zuletzt ist der Boden nicht nur vom Klimawandel betroffen, sondern die durch das Klima bedingten Veränderungen im Boden haben auch wiederum Auswirkungen auf das Klima. Es ist gewissermaßen ein Kreislauf, um nicht zu sagen Teufelskreis, denn je schlechter der Boden, desto negativer die Auswirkungen auf das Klima, desto schlechter der Boden, desto negativer die Auswirkungen auf das Klima, desto ... und so weiter und so fort.

Der Grund dafür ist, dass im Boden Gase wie zum Beispiel CO2 gebunden werden oder von ihm freigesetzt werden können. Vor allem Moore spielen hier eine große Rolle. Weltweit bilden die Böden nach den Meeren den zweitgrößten Kohlestoffspeicher. Hier wird in großem Umfang organisches Material konserviert, womit der Bildung von Treibhausgasen als Folge des biologischen Abbaus entgegengewirkt wird.

1651 Millionen Tonnen COgespeichert

In den Böden in Baden-Württemberg sind bis in eine Tiefe von einem Meter laut dem Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft etwa 450 Millionen Tonnen organischer Kohlenstoff und damit 1651 Millionen Tonnen CO2 gespeichert. Wird der Boden benutzt, ändert sich die Speicherkapazität jedoch, womit der Treibhausgaskreislauf beeinflusst wird und somit Auswirkungen auf den Klimawandel entstehen.

Allein durch die Umstellung auf eine pfluglose Bodenbearbeitung oder mit dem Wechsel von Acker- zu Grünlandhaltung könnte man laut einer Broschüre des Ministeriums die gespeicherte CO2-Menge erhöhen. Es sei ermittelt worden, dass durch eine pfluglose Bodenbearbeitung jährlich 1,3 Tonnen CO2 pro Hektar und bei einer Umstellung von Acker- auf Grünlandnutzung etwa 4,9 Tonnen pro Hektar mehr im Boden festgesetzt werden könnten. Das sind allerdings nur theoretische Zahlen, die nicht eins zu eins in die Praxis übernommen werden können.

Dann gibt es noch die Moore: Sie sind ein Sonderfall, denn sie gelten, solange sie nicht bearbeitet werden, als weitgehend klimaneutral. Das heißt, sie nehmen so viel Kohlendioxid auf, wie sie abgeben. Mehr Gas wird jedoch freigesetzt, sobald das Moor landwirtschaftlich genutzt und beispielsweise entwässert wird, und natürlich auch, wenn dem Moor Torf entnommen und dieses verbrannt wird.

Lachgas ist klimaschädlicher als Kohlendioxid

Aber nicht nur CO2 wird von Böden gespeichert. Ein weiterer Faktor in der Treibhausgasbilanz ist das Lachgas (N2O), welches durch die unvollständige Reduktion von Stickstoffverbindungen in sauerstoffarmen Bereichen in Böden entsteht. Lachgas ist ein Treibhausgas, das rund 300-mal so klimaschädlich ist als Kohlendioxid.

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Hauptquellen für Lachgas sind unter anderem stickstoffhaltige Düngemittel in der Landwirtschaft und auch die Tierhaltung. Wie viel Lachgas in die Luft abgegeben wird, hängt von Faktoren wie der Bodenverdichtung oder auch vom Bodenwassergehalt ab. Wer die Stickstoffdüngung gezielt an den Pflanzenbedarf anpasst, kann die Freisetzung von schädlichen Gasen aber sehr gut vermindern.

So weit die allgemein von Wissenschaftlern erarbeiteten Erkenntnisse. Wie genau sich der Klimawandel auf die verschiedenen Böden in Baden-Württemberg  auswirkt, kann aber nicht hundertprozentig vorhergesagt werden. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass durch Starkregen und auch durch extreme und lang anhaltende Trockenperioden Boden in Zukunft verloren gehen wird.

Neubildung von Boden dauert sehr lange

Vor allem durch Überschwemmungen kann das humus- und nährstoffreiche Oberbodenmaterial weggespült werden, bei Trockenheit entwässern hingegen viele Böden stärker. Beide Extremwetterfolgen, egal ob Überschwemmung oder Dürre, würden dafür sorgen, dass die Leistungsfähigkeit der Böden sinkt und in der Landwirtschaft die Ernten geringer ausfallen.

Um zu erfassen, wie schwerwiegend ein solcher Verlust des Bodens ist, muss man wissen, dass die Neubildung von Boden sehr lange dauert. Rechnerisch entstehen laut dem Umwelt-Ministerium pro Jahr maximal 0,1 Millimeter Boden. Bei einem extremen Niederschlagsereignis könnten jedoch weit mehr als 50 Jahre Bodenbildung auf einen Schlag weggespült werden, und somit verloren gehen.

Auch die organische Substanz der Böden, die zuvor durch Luftabschluss konserviert war, würde dadurch, dass die obere Schicht abgetragen wird  und sie nun der Luft ausgesetzt ist, schneller abgebaut werden. Dadurch, dass die Winter durch den Klimawandel feuchter und wärmer werden, würde sich dieser Prozess das ganze Jahr hindurch fortsetzen und nicht durch länger anhaltenden Frost unterbrochen werden.

Auch Schäden außerhalb der Erosionsflächen

Laut dem baden-württembergischen Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft besagen erste Schätzungen, dass eine Erwärmung des Klimas um zwei Grad die Humusvorräte unter Grünland und Wald um 20 Prozent vermindern würde, auch in Mooren könnte je nach Höhenlage der Torfrückgang durch den Klimawandel bechleunigt werden. Zudem kann es auch zu Schäden außerhalb der Erosionsflächen kommen: Gewässer können durch Nähr- und Schadstoffe, die aus dem Boden ausgespült werden, belastet werden.   

Das wird natürlich je nach Bodenbeschaffenheit regional sehr unterschiedlich ablaufen. Um genau zu sagen, in welchem Maße die Auswirkungen des Klimawandels eintreffen werden, müssen genaue Informationen über die Böden und die dort bisher herrschenden Klimaeinflüsse ermittelt werden. Eines ist jedoch sicher: Wer bereits jetzt von Bodenerosion betroffen ist, wird in Zukunft noch mehr mit diesem Problem zu kämpfen haben. 
 

Hintergrund

Infos rund um Böden

Chancen und Risiken

Für die Böden in der Region hält der Klimawandel sowohl Chancen als auch Risiken bereit. Auf der Plusseite steht die vermehrte biologische Aktivität, die durch den wärmeren und längeren Sommer gegeben ist. Die Wärme hat auch bereits im Frühjahr eine positive Auswirkung, da sich der Boden schneller erwärmt, somit schneller bearbeitet und die Ernte schneller eingebracht werden kann. Auf der Negativseite steht, dass durch den Klimawandel der Humusgehalt sinken könnte, dass es bei Starkregen zu mehr Erosion kommen könnte und dass durch diese Erosion mehr Nähr- und Schadstoffe in Gewässer und andere Ökosysteme gespült werden könnten.    

Klimafreundliche Moore

In Baden-Württemberg haben sich Moore nach Ende der letzten Eiszeit vor etwa 10 000 Jahren gebildet. Über diesen Zeitraum haben sich in den Moorflächen große Kohlenstoffvorräte angesammelt. Der in den Moorböden gespeicherte Kohlenstoff stammt aus der Photosynthese, also aus der Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre durch Pflanzen. Nach dem Absterben der Vegetation oder von Pflanzenteilen im Herbst oder im Winter geraten die meisten Pflanzen unter Wasser. Es bildet sich Torf, der stellenweise bis zu über zehn Meter mächtigen Lagen heranwachsen kann. Mit der Torfbildung wird automatisch das Klimagas CO2 dauerhaft im Moorboden gebunden.   
 

Siedlung und Verkehr

Bodenverlust und Bodenversiegelung sind massive Beeinträchtigungen des Bodens, da sie mit einem Verlust aller Bodenfunktionen einhergehen. Verursacht werden sie in der Region Südlicher Oberrhein vor allem für Siedlungs- und Verkehrszwecke sowie zu einem geringen Teil auch durch den Rohstoffabbau, speziell den Nassabbau von Kies und Sand, in dessen Folge eine offene Wasserfläche entsteht. Die Neuinanspruchnahme von Böden steigt nach wie vor auch in der Region Südlicher Oberrhein an. Zwischen 2001 und 2011 nahm sie um durchschnittlich 276,6 ha pro Jahr für Siedlungs- und Verkehrszwecke zu.
       

Organischer Kohlenstoff

Der Begriff Humus kennzeichnet die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Substanz des Bodens. Pflanzenteile und Tiere werden durch Bodentiere und Mikroorganismen zersetzt und in unterschiedliche Humusfraktionen umgewandelt. In Abhängigkeit von den Standortbedingungen wird die organische Substanz in unterschiedlicher Geschwindigkeit umgesetzt. Ein Teil wird in Huminstoffe umgewandelt, was zur Dunkelfärbung der Oberböden führt. Bei der Mineralisation dagegen wird der Humus vollständig zu nicht organischen Stoffen abgebaut. Dabei werden auch die in der organischen Substanz enthaltenen Pflanzennährstoffe freigesetzt. fi         

 

Info

Alle Folgen der Klimaserie im Überblick

Teil 1: Übersicht über die globale Entwicklung und die Auswirkungen auf Baden-Württemberg.

Teil 2: Auswirkungen des Klimawandels und des damit verbundenen Gesundheitsrisiken auf die Menschen in der Region.

Teil 3: Auswirkungen des Klimawandels auf die Wassersituation und damit verbundene Probleme in der Region.

Teil 4: Auswirkungen des Klimawandels auf die Beschaffenheit und die Ertragfähigkeit der Böden in der Region.

Teil 5: Auswirkungen des Klimawandels auf die Arbeit in der Landwirtschaft in der Region.

Teil 6: Auswirkungen des Klimawandels auf die Forstwirtschaft und die Arbeit im Wald in der Region.

Teil 7: Auswirkungen des Klimawandels auf die Natur und den Artenschutz in der Region.

Teil 8: Auswirkungen des Klimawandels auf den Sommer und Wintertourismus in der Region.

Teil 9: Auswirkungen des Klimawandels auf die Wirtschaft und die Arbeitsverhältnisse in der Region.

Teil 10: Interview mit einem Klimaexperten, wie es aufgrund des Klimawandels 2050 in der Region aussehen könnte.

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