Bodenerosion steigt seit 4000 Jahren

Heidelandschaften, wie hier in der Lüneburger Heide, sind die Folge erodierter Böden. Wälder finden nicht mehr genügend Nährstoffe. (Foto: Willow, (CC BY-SA 3.0), beschnitten)

Bodenerosion ist ein weltweites Problem, das durch die landwirtschaftliche Nutzung stetig zunimmt. Wasser und Wind tragen die oberen Schichten ungeschützter Böden ab, das Material wird zu einem großen Teil über Flüsse weiter transportiert und kann sich dann in Seen als Sediment ablagern. Mitgeführte Pflanzenpollen zeichnen das Bild der Vegetation im Einzugsgebiet und erlauben außerdem, die abgelagerten Schichten zu datieren.

Mehrere Forschergruppen, unter anderem des Max Planck Instituts für Biogeochemie in Jena, haben Bohrungen in über sechshundert Seen analysiert und gezeigt, dass die Ablagerungen seit fast 4000 Jahren mehr werden. Die Bodenerosion nimmt zu (PNAS (2019)).

Datierte Bohrkerne von Seeböden

Bohrkern von einem Seeboden.  Forlorn Lakes. Gifford Pinchot National Forest, Washington.  (Foto: Molly McKnight, 2016; USDA Forest Service)
Bohrkern von einem Seeboden. (Forlorn Lakes, USA; Foto: M. McKnight, 2016)

Bohrungen in Seeböden geben Einblick in die angesammelten Ablagerungen. Die darin gefundenen Pollen werden in verschiedenen Datenbanken aufgeschrieben, so dass sie anderen Wissenschaftlern zur Verfügung stehen. Zum Beispiel den Jenaern und ihren KollegInnen, die sich für ihre Studie Bohrkerne mit ausreichend gut datierten Schichten auswählten.

Die enthaltenen Pollen teilten die ForscherInnen in zwei Gruppen ein: Bäume und andere Pflanzen. Nimmt der Anteil der Baumpollen ab, spricht das für kleiner werdende Wälder im Einzugsgebiet des jeweiligen Sees.

Im globalen Durchschnitt sammeln sich in den Seen weniger als 1 Millimeter Sedimente pro Jahr an. In manchen Jahren und Seen kommen aber auch 20 Zentimeter und mehr zusammen. Über die Zeit betrachtet fällt auf, dass die Schichten dicker werden: besonders stark wuchsen die jährlichen Ablagerungen vor 8000 bis 12000 Jahren, zum Ende der letzten Eiszeit, und dann wieder seit etwa 4000 Jahren. Während sich aber der Anteil der Baumpollen nach der Eiszeit kaum änderte, wird er seit 4000 Jahren beständig kleiner. Woher kommt der Unterschied?

Befangene Daten

Das Ende der letzten Eiszeit vor etwa 10000 Jahren führte zum Abschmelzen des Eisschildes auf der Nordhalbkugel. Das Schmelzwasser spülte Böden weg, ließ viele Seen erst entstehen und führte zu immer mehr angesammeltem Material. Vor 4000 Jahren war das jedoch nicht so.

Über die Zeit sammeln sich immer weniger Baumpollen in den Sedimenten. Das bedeutet, dass der Wald verschwindet und Wald ist im Allgemeinen der beste Schutz vor Bodenerosion. Dass die Waldabnahme nicht die Folge einer Klimaänderung ist, zeigen extra hinzugezogene Daten zu Niederschlägen und Temperatur in der Zeit. Die WissenschaftlerInnen machen stattdessen Ackerbau und Viehzucht für den Rückzug des Waldes verantwortlich.

Ackerbau und Viehzucht hatte sich vor 4000 Jahren schon über ganz Europa ausgebreitet. Der eigentliche Ursprung der (europäischen) Landwirtschaft liegt jedoch im sogenannten “Fruchtbaren Halbmond” im Nahen Osten, etwa 6000 bis 8000 Jahre vorher. Warum sieht man das nicht in den Daten?

Ein Blick auf die Karte zeigt, dass die meisten Bodenproben entweder aus Europa oder aus Nordamerika stammen. Nur sehr wenige liegen im Fruchtbaren Halbmond. Aus China, einem weiteren und wahrscheinlich unabhängigen Ursprung der Landwirtschaft, kommen gar keine Daten. Südamerika und Afrika sind auch nur schwach vertreten. Ob sich außerhalb Europas und Nordamerikas die Bodenerosion gleichermaßen mit der Landwirtschaft verstärkt, lässt sich mit diesen Daten gar nicht sagen.

Karte der Herkunft der Bohrkernen. Ungleichmäßig über die Erde verteilt, verraten sie die Bodenerosion vor allem in Nordamerika und in Europa.
Die untersuchten Bohrkerne kommen vor allem aus Nordamerika und Europa. Nur wenige Proben stammen aus dem “Fruchtbaren Halbmond” im Nahen Osten (grün), der frühesten Wiege menschlichen Ackerbaus.

In etwa einem Viertel der untersuchten Seen werden die abgelagerten Mengen nicht mehr sondern weniger. Interessant ist, dass sich bei diesen Seen die Zusammensetzung der Pollen nicht ändert. Die ForscherInnen vermuten, dass der menschliche Eingriff in die Wasserwege die Ablagerungen einschränkt, dass heißt Deiche, Staudämme und Wassermühlen könnten das mitgeführte Material zurückgehalten haben.

Verschiedene Maßnahmen können die Bodenerosion verringern. Ein Weg bildet die Direktsaat, bei der das Saatgut nach der erfolgten Ernte auf den unbearbeiteten Acker kommt. Die vorhandenen Pflanzenreste, genannt “Mulch”, bleiben auf dem Boden und schützen vor Erosion. In Hanglagen kann der Boden durch Änderung der Feldausrichtung und -größe geschützt werden. Über weitere Möglichkeiten und den derzeitigen Zustand der Böden in Deutschland informiert unter anderem das Umwelt Bundesamt.

Neben der Erosion von Ackerböden bedrohen aber auch die Abnahme der Nährstoffe und die zunehmende Versalzung die Fruchtbarkeit. Nach zehn Jahre alten Schätzungen der Vereinten Nationen lebten damals etwa 1.5 Milliarden Menschen in direkter Abhängigkeit von “degenerierenden Böden”. Der Erhalt der Fruchtbarkeit unserer Ackerböden spielt für die Ernährung der Menschheit in der Zukunft eine immer wichtigere Rolle.

©Niko Komin (Follow )

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