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Mögliche Auswirkungen auf den Boden

Klima und Klimawandel können die Bodeneigenschaften verändern.

© S. Lazar

Bodenwasserhaushalt

Das gesamte Wasser der Erde bewegt sich in einem ständigen Kreislauf von Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Abfluss und erneuter Verdunstung . Eine wichtige Komponente im Wasserkreislauf sind Böden. Niederschlagswasser kann im Boden gespeichert werden oder den Boden durchfließen und dann das Grund- oder Stauwasser bilden.
Die meisten Prozesse im Boden laufen nur in Anwesenheit von Wasser ab. Aus diesem Grund stehen mögliche, vom Klimawandel bedingte Änderungen der Bodeneigenschaften und –prozesse stets in engem Zusammenhang mit dem Bodenwasserhaushalt und umgekehrt. So kommt es z.B. durch höhere Temperaturen und geringe Niederschläge im Sommer zu einer Verringerung des pflanzenverfügbaren Wassers (nutzbare Feldkapazität), was wiederum zu Trockenstress bei der Pflanze und somit zu Ernteeinbußen führen kann.

© S. Lazar

Klimawirkung auf den Boden

Die Klimawirkung auf Böden ist unbestritten. Das Klima beeinflusst zusammen mit Geologie, Landnutzung und Relief sämtliche Bodenprozesse und damit auch die Entwicklung von Böden, die Bodeneigenschaften sowie die Bodenfunktionen. So kann man beispielsweise die Ausbreitung von bestimmten Bodentypen in Abhängigkeit von den Klimazonen beobachten. Diskutiert wird jedoch auch, welche Auswirkungen der prognostizierte Klimawandel auf den Boden hat. Mögliche Folgen können eine Veränderung des Bodenwasser- und Stoffhaushalts sowie der Biodiversität im Boden, der Verlust (oder Anreicherung) an Humus sowie ein erhöhtes Erosionsrisiko sein.

© S. Lazar

Klimawandel und anthropogene Ursachen

Änderungen sind bei einem dynamischen System wie dem Klima grundsätzlich normal. Das Klima unterliegt stets natürlichen Schwankungen, in denen wärme oder kältere Phasen vorkommen. Doch der Temperaturanstieg des Industriezeitalters stellt eine besonders rasche Erwärmung dar. Hierbei ist eine gleichzeitige Zunahme der wichtigsten klimarelevanten Gase nachweisbar. Daher besteht größtenteils Einigkeit darüber, dass die rasche globale Erwärmung auf menschliche Aktivitäten, insbesondere auf die Emission von Treibhausgasen zurückzuführen ist.
Im Zuge der allgemeinen Diskussion um den Klimawandel stellt sich auch die Frage nach den Auswirkungen eines geänderten Klimas auf den Boden.

© C. Borrmann

Organische Substanz als Nährstofflieferant

Zur organischen Substanz der Böden gehören alle abgestorbenen pflanzlichen und tierischen Stoffe sowie deren Umwandlungsprodukte, die sich auf und in dem Boden befinden . Die Gesamtheit der organischen Substanz wird als Humus bezeichnet. Humus ist nicht dauerhaft beständig, sondern unterliegt einem Umbau und Abbau durch Bodenorganismen. Entscheidend hierfür ist die Aktivität der Bodenorganismen. Deren Leistung hängt wiederum hauptsächlich von Temperatur- und Feuchteverhältnissen sowie von Menge und Qualität des Nahrungsangebotes ab.

Steigende Temperaturen können zu einer erhöhten biologischen Aktivität führen, wodurch bei ausreichender Feuchtigkeit und Sauerstoff die Umsatzrate verstärkt wird und der Humusabbau zunimmt. Steigende Niederschläge wiederum können - wenn sie zu einer Vernässung des Bodens führen - den Humusabbau hemmen. Die Zusammenhänge sind so komplex, dass gegenwärtig keine gesicherten Aussagen über die Veränderungen der Gehalte und Vorräte an organischer Substanz möglich sind.

© S. Lazar

Landnutzung und organische Substanz

Die Bewirtschaftung spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Humusgehalte und -vorräte unserer Böden. Es kommt zu einem Rückgang der Humusgehalte, wenn durch Ernte, Mahd oder Holzschlag mehr Biomasse abgeführt wird, als dem Boden wieder zugeführt wird. Deshalb sollte jeweils auf eine ausgeglichene Humusbilanz geachtet werden. Die Unterscheidung von bewirtschaftungsbedingten Einflüssen auf den Humusgehalt gegenüber klimabedingten Auswirkungen ist oft nur schwer zu treffen.
Unstrittig ist, dass Hoch- und Niedermoore die höchste Empfindlichkeit haben, da sie viel Kohlenstoff enthalten. Dieser Vorrat wird jedoch nach der Entwässerung verstärkt abgebaut, was zum Verlust an Bodensubstanz führt. Moorschutz ist demzufolge auch gleichzeitig Klimaschutz.

Biodiversität

Der Klimawandel hat unmittelbaren Einfluss auf die Bodenlebewesen einschließlich der Mikroorganismen aufgrund der direkten Abhängigkeit der mikrobiellen Aktivität von Temperatur und Feuchtigkeit. Veränderungen der Bodenbiodiversität können Auswirkungen auf die ökosystemaren Funktionen des Bodens zur Folge haben. Mikroorganismen leisten beispielsweise einen entscheidenden Beitrag bei der Nährstoffbereitstellung, den Stoffflüssen und dem Stoffumsatz von Böden. Maßgeblich ist weiterhin ihre Rolle bei der Freisetzung der klimarelevanten Spurengase.

© B. Mohr

Bodenerosion

Durch oberflächig abfließendes Wasser können Bodenpartikel mit dem Wasser abgespült werden - Böden erodieren. Erosion wird vor allem durch intensive Starkregen oder lang andauernde Niederschläge bei unzureichender Bodenbedeckung und entsprechender Hangneigung ausgelöst. Das häufigere Auftreten von Starkregenereignissen kann direkte Folge des Klimawandels sein.

Eine in Folge des Klimawandels zunehmende Verdunstung führt bei gleichzeitiger prognostizierter Abnahme der Niederschläge im Sommerhalbjahr, zu einem schnelleren Austrocknen des Oberbodens. Die Konsequenz ist eine Zunahme der Winderosion.