Geophysik hilft Boden besser zu verstehen – und zu schützen

ZALF findet neue Anwendungsmöglichkeiten eines geophysikalischen Erkundungsverfahrens

Böden in Nordosteuropa zeigen extreme kleinräumige Wechsel, welche nicht nur die Bewirtschaftung erschweren, sondern eine wissenschaftliche Herausforderung sind. Ohne treffende Erfassung der Bodenheterogenität greifen Konzepte für nachhaltige Landschaftsnutzung und Abschätzungen zukünftiger Entwicklungen ins Leere.

Das Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) in Müncheberg nutzt das in der Geologie bewährte Verfahren der Geoelektrik für die Kartierung von Bodeneigenschaften.

Der geologisch junge Untergrund Nordosteuropas zeigt – wie auch die Böden an seiner Oberfläche – eine extrem kleinräumige, nur gelegentlich sichtbare, schwer erfassbare Musterung. Die technische Erfassung und ein verbessertes Verständnis dieser „mosaikartigen Variabilität“ sind Grundvoraussetzungen für nachhaltige, standortgerechte Landschaftsnutzung sowie die modellgestützte Abschätzung künftig denkbarer Landschaftsveränderungen.

Die Heterogenität der Bodeneigenschaften hat zur Folge, dass Wasser und Stoffe unterschiedlich rasch durch die Poren des Bodens transportiert werden. Die örtlich unterschiedliche Transportgeschwindigkeit entscheidet darüber, ob Wasser und Stoffe eher gespeichert und von den Pflanzen zur Ertragsbildung genutzt werden können oder in tiefere Bodenschichten verlagert werden. Daraus resultiert, dass mittlere Aussagen den örtlichen Bodeneigenschaften keineswegs gerecht werden und eher zur Fehleinschätzung von Versickerung und Wasseraufnahme durch Pflanzen führen.
Um die örtliche Bodenvariabilität und ihre ökologische Bedeutung genauer abschätzen zu können, ist die indirekte, geoelektrische Messung ein erfolgversprechendes Verfahren, sind sich die Wissenschaftler Dr. Sylvia Koszinski und PD Dr. Ole Wendroth vom ZALF-Institut für Bodenlandschaftsforschung nach Abschluss eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projektes sicher.

Für dieses Vorhaben wurde ein von der Greifswalder Firma Big-M GmbH entwickeltes System eingesetzt, bei dem Messelektroden von der Bodenoberfläche aus einen „Einblick“ auch in die Eigenschaften tiefer liegender Bodenschichten gewähren. „Ergebnisse zeigen, dass über die geoelektrischen Messungen und spezielle geostatistische Auswertungsverfahren auf die räumliche Verteilung der Bodeneigenschaften und ökologisch relevante Transportprozesse rückgeschlossen werden kann“, so Dr. Koszinski.

Bei der Nutzung von Landschaften ergeben sich Interessensüberschneidungen. Das ZALF erkennt solche Konflikte im Vorfeld und entwickelt Vermeidungs- bzw. Lösungsstrategien. Dazu ist die exakte Beschreibung der Bodenheterogenität eine unerlässliche Voraussetzung.

Kontakt:
Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
Dr. Claus Dalchow
Tel.: (03 34 32) 82 202
Fax: (03 34 32) 82 223
E-Mail: cdalchow@zalf.de
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Das Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) gehört zu den 80 außeruniversitären Forschungsinstituten und Serviceeinrichtungen für die Forschung der Leibniz-Gemeinschaft. Das Spektrum der Leibniz-Institute ist breit und reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften und Forschungsmuseen. Die Institute beschäftigen rund 12.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und haben einen Gesamtetat von 950 Millionen Euro. Sie arbeiten nachfrageorientiert und interdisziplinär und sind von überregionaler Bedeutung. Da sie Vorhaben im gesamtstaatlichen Interesse betreiben, werden sie von Bund und Ländern gemeinsam gefördert.