Wassererosion – ein zunehmendes Problem auch in Luxemburg

ASTA verfügt inzwischen über eine Erosionsrisikokarte

Wassererosion, das heißt der Verlust von Boden infolge von starken Niederschlägen, gab es schon immer. Aber mit dem Klimawandel nimmt das Problem zu, weil Starkniederschläge (mehr als 10 mm pro Stunde) häufiger werden und keineswegs mehr auf den Hochsommer beschränkt bleiben. Es handelt sich bei den Verlusten immer um guten Oberboden, in dem die wertvolle organische Substanz und Nährstoffe konzentriert sind. Für die Landwirtschaft ist dies bedenklich, weil mit dem Boden ein Stück „betriebliches Kapital“ verlorengeht. Dies können im Extremfall mehr als 30 Tonnen pro Hektar und Jahr sein, was einen jährlichen Verlust von zwei Millimeter Boden übersteigt. Wenn man bedenkt, daß es (je nach Ausgangsgestein) rund 20 bis 80 Jahre dauert, um 2 mm Boden neu zu bilden, wird die Dimension eines solchen Verlusts klar. Deshalb ist es wichtig, daß mit Hilfe der Beratung neue Wege beschritten werden, um die Wassererosion wenigstens auf ein duldbares Maß zu reduzieren. Hierfür bedarf es einer belastbaren Datengrundlage, denn nicht überall ist das Erosionsrisiko gleich hoch. Es gibt vielmehr – je nach Bodentyp und Humusgehalt – riesige Unterschiede in der Anfälligkeit für Wassererosion.

Die ASTA, genauer gesagt die bodenkundliche Abteilung am ASTA-Laboratorium in Ettelbrück, hat sich in den vergangenen Jahren dieses sehr komplexen Themas angenommen und von der Universität Gembloux Karten erstellen lassen, die nun als wertvolle Datenbasis der Verwaltung zur Verfügung stehen und der Beratung zur Verfügung gestellt werden können. Bereits im Winter gab es eine erste Weiterbildungsmaßnahme, um den landwirtschaftlichen Beratern die Nutzungsmöglichkeiten der detaillierten Karten nahezubringen. Und die Karten haben einen gewissen Erklärungsbedarf, weil der Laie erst einmal verstehen muß, was aus den Karten herausgelesen kann und was nicht. Zwecks sinnvoller Interpretation ist es mitunter erforderlich, mehrere Karten parallel zu „lesen“. Und wichtig ist auch zu wissen, daß die als „Cartes finales“ angegebenen Karten zum Erosionsrisiko sich nur auf das Risiko der Flächenerosion beziehen, das Risiko der Rinnen- bzw. Grabenerosion aber außer Acht lassen. Dies muß separaten Karten entnommen werden, die auf Ebene kleinerer Flächeneinheiten von wenigen Quadratkilometern das zusätzliche Erosionsrisiko durch Abfließen und Zusammenlaufen des Oberflächenwassers im Gelände aufgrund der topographischen Gegebenheiten simulieren (risque de ruissellement concentré). Wenn diese Rinnen bei einem Starkregenereignis mitten auf der Ackerparzelle entstehen, dann geht dort extrem viel Boden verloren. Die Karte wurde von der Verwaltung ein erstes Mal praktisch im Flurbereinigungsprojekt Clervaux eingesetzt, um bei der Neudefinierung der Parzellen erosionsverhindernde Grünstreifen und Hecken an den sensiblen Stellen einzuplanen.

Unmengen an Daten verarbeitet

Doch zunächst einmal einige Bemerkungen zur Datenbasis. Am wichtigsten zur Abschätzung des Erosionsrisikos sind die Daten zur Topographie (Steigung in Prozent, kombiniert mit der Hanglänge) sowie zur Bodentextur. Letztere stellt die Zusammensetzung der im Boden vorhandenen Körnungen (Sand, Schluff, Ton) dar. Die Körnung Schluff ist von der Feinheit mit Mehl zu vergleichen. Sand- und schluffreiche Böden sind besonders gefährdet, während tonreiche, schwere Böden als wenig anfällig gelten. Kaum gefährdet sind sehr schwere Böden in ebener Lage, die allerdings auch nicht ackerfähig sind, weil sie nur während einer sehr kurzen Zeitspanne bearbeitet werden können und nach Regenperioden nur sehr langsam abtrocknen.

Weitere relevante Daten zum Boden sind insbesondere der Humusgehalt und die Infiltrationsrate, also die Niederschlagsmenge, die pro Zeiteinheit in den Boden eindringen kann. Ein weiterer Parameter ist die Tiefgründigkeit der Böden.

Schließlich ist noch die Steinigkeit zu nennen, denn die Steine auf der Bodenoberfläche nehmen den Regentropfen ihre erosive Kraft. Analog gilt dies für den Mulchanteil an der Oberfläche nach einer Mulchsaat.

Und es muß recht großtropfiger Regen fallen, der genügend kinetische Energie mitbringt, um Bodenteilchen ablösen und mitreißen zu können. Die belgischen Experten haben herausgefunden, daß dies in zwei Drittel der Fälle in der zweiten Jahreshälfte zu erwarten ist. Dies heißt aber nicht, daß für Maisäcker, die nach der Saat besonders stark gefährdet sind, das Risiko für Wassererosion gering ist. Gerade im Maisanbau geht man das größte Risiko ein, Boden durch Erosion zu verlieren, wie am 7. Mai wieder so mancher Maiserzeuger leidvoll erfahren mußte. Stark gefährdet ist auch der Raps in der Zeit nach der Aussaat.

Faktoren, die in die Modellierung einfließen

Bei der Modellierung wird die weltweit genutzte Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) der amerikanischen Forscher Wishmeier & Smith (1978) benutzt. Jedem Boden wurde ein bestimmter Wert für die Erosionsanfälligkeit zugeordnet (facteur K), der sich aus der Bodentextur, dem Humusgehalt, wichtigen Eigenschaften zum Wasserhaushalt (Infiltration, Tiefgründigkeit) und den hydrologischen Daten ergibt. Zum anderen wurde der Einfluß der Bodenbedeckung (facteur C) modelliert, wobei dem Ackerland die Fruchtfolge von 2010-2012 zugrundegelegt wurde. Wie nicht anders zu erwarten, hat die Bodenbedeckung einen starken Einfluß auf die tatsächliche Erosionsgefahr. Zusammen mit der Erosivität des Regens (facteur R) und dem Einfluß der Topographie (facteur LS) ergeben sich realistische Werte für den potentiellen Bodenverlust auf der Fläche. Kommen zusätzlich erosionsmindernde Maßnahmen (facteur P) ins Spiel, so wird der potentielle Verlust von Ackerflächen recht deutlich reduziert.

Informationen aus der Erosionskarte

Die eigentliche Erosionskarte stellt die landesweit modellierte Flächenerosion in einer Pixelgröße von 5 m x 5 m in Tonnen/ha Boden dar. Dabei geht sie von der eigentlichen Flächennutzung wie Wald, Dauergrünland oder Ackerland aus. Im Ackerland sind die reellen Kulturen aus den Jahren 2010, 2011 und 2012 berücksichtigt. Überlagert man diese Daten mit den FLIK-Parzellen, kann man pro Parzelle ein scharfes Bild der Erosionsanfälligkeit einer Parzelle aufgrund der 3jährigen Fruchtfolge herauslesen. Nicht berücksichtigt werden konnten ausbremsende Elemente wie Hecken, Wege usw. In der eigentlichen Erosionskarte wurden auch keine erosionsmindernden Maßnahmen eingebaut. Man geht im Ackerbau also vom Pflug aus. Jedoch kann man anhand einer zweiten Karte den Einfluß einer Mulchsaat in einer typischen maisbetonten Fruchtfolge (Mais-WW-WG) auf der gleichen Parzelle ablesen. Auch ist die Karte nicht interaktiv im eigentlichen Sinne des Wortes, so daß man auf einem ehemaligen Dauergrünlandstandort durch Umwandlung in Ackerland die Erosionsanfälligkeit des Ackers ablesen könnte. Hierfür muß man auf eine dritte oder vierte Karte wechseln, je nachdem welche Fruchtfolge man vorsieht (Mais-WW-WG oder Raps-WW-WG). Umgekehrt kann man auf einer fünften Karte die positive Auswirkung der Umwandlung von Ackerland in Dauergrünland sichtbar machen. Überlagert werden kann die Karte noch mit den Hauptachsen des Oberflächenabflusses, die aus landesplanerischer Sicht interessant sind, um potentiellen Schlammlawinen aus dem Wege zu gehen oder auch künstliche Barrieren für den Bodenabgang am Rande der Parzellen einzuplanen.

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