4.1.1    Bodenerosion

Bodenerosion ist der Abtrag und die Verfrachtung von Bodenmaterial durch Wind, Wasser und/ oder Schwerkraft. Bei ganzheitlicher Prozessbetrachtung werden auch die Auftragsbereiche berücksichtigt. Erosion beginnt dort, wo die Schleppspannung bewegter Wasser- und Luftmassen die Schwerkraft einzelner Bodenteilchen überwindet und aus dem Verband der anderen Teilchen reißt (Hintermaier-Erhard und Zech 1997). Unterschieden wird zwischen der natürlichen Bodenerosion und der durch die Landnutzung des Menschen (anthropogen) bedingten Erosion. Rezente, natürliche Erosion tritt im landeskulturell geprägten Mecklenburg-Vorpommern nur an wenigen Standorten (z.B. Massenversatz an Steilküsten) auf. Wenn im Weiteren von Erosion gesprochen wird, seien hier die anthropogen bedingten Erosionsvorgänge gemeint.

Wind- und Wassererosionsprozesse mit erheblichen Beeinträchtigungen der Produktions-, Lebensraum-, und Regelungsfunktion finden vorrangig auf Ackerstandorten statt. Für Niedermoorgrünland besteht die Gefahr der Winderosion bei starker Degradierung der obersten Bodenschicht (Vermullung) (siehe Tabelle 34). Die Nutzungsart Wald ist im Verhältnis zu Acker und Grünland wenig bzw. nicht gefährdet.

 

Die Ursachen für die unterschiedlichen Gefährdungspotentiale der Nutzungsarten liegen in der jeweiligen Ausprägung und Wirksamkeit der Standortfaktoren. Die tatsächliche Gefährdung ist abhängig von den Nutzungsfaktoren am konkreten Standort (Geologisches Landesamt M-V 1998, Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft 2001a). Die aktuelle Gefährdung ist als größte Untersetzung mit einem unmittelbaren Ereignis (z.B. Niederschlag, Sturm) verbunden.

Beide vorgenannten Veröffentlichungen beinhalten vertiefende Erosionsprozessanalysen, Definitionen und Maßnahmenkataloge für die Vorsorge gegen Erosionen im Rahmen der guten fachlichen Praxis in der Landwirtschaft. Die Landesspezifische Broschüre „Beiträge zum Bodenschutz in M-V, Bodenerosion“ des Geologischen Landesamtes M-V wird 2002 in überarbeiteter Form durch das LUNG M-V herausgegeben.

 

Die oft irreversible Schädigung der Böden durch die Erosion vollzieht sich auf zwei Ebenen. Neben der Bodenverlagerung auf und von der Fläche (onsite-Wirkungen), verbunden mit einer Zunahme ungünstiger Wachstumsbedingungen in den erodierten Teilflächen, verursachen die über die Ackergrenzen hinaus verfrachteten Bodenmassen (offsite-Wirkungen) Schäden an Biotopen, Oberflächengewässern sowie an privaten und öffentlichen Einrichtungen.

 

Die Menge des erodierten Bodens je Zeiteinheit zu ermitteln bedarf genauster Kenntnis der Bodenbedeckung, der Bewirtschaftungsweisen, Fruchtarten u.a.. Frielinghaus et al. führt in Geologisches Landesamt M-V (1998) eine Quantifizierung der Bodenabträge für typische Bodentypen des nordostdeutschen Tieflandes (nach Richter 1998) auf und benennt Schwankungsbreiten zwischen 0,2 und 170 t pro Hektar und Jahr. Die Zahlen werden unterstrichen, wenn man sich vergegenwärtigt, dass 15 t Bodenabtrag je Hektar mit einem Verlust von nur etwa 1 mm Schichtdicke Boden gleichzusetzen sind. Mit einer Tonne Bodenmaterial werden durchschnittlich 3,1 kg Kohlenstoff, 0,3 kg Stickstoff und 0,3 kg Phosphor verlagert (Geologisches Landesamt M-V 1998).

 

Tabelle 35: Geschätzte Nährstoffeinträge infolge von Wasser- und Winderosion in die Flusssysteme Mecklenburg-Vorpommerns

Flussgebiet

N-Eintrag infolge Erosion

P-Eintrag infolge Erosion

t N/ha

t P/ha

Stepenitz

ca. 18

ca. 12,1

Wallensteingraben

ca. 4

ca. 2,7

Warnow

ca. 61

ca. 56,9

Recknitz Ribnitz

ca. 12

ca. 10,2

Barthe

ca. 5

ca. 4,5

Ryck

ca. 4

ca. 3,5

Peene ges.

ca. 95

ca. 79,6

Trebel

ca. 19

ca. 15,4

Tollense

ca. 34

ca. 28,2

Zarow

ca. 12

ca. 11,5

Uecker ges.

ca. 49

ca. 40,9

Randow

ca. 14

ca. 11,4

Sude

ca. 34

ca. 30,8

Elde

ca. 41

ca. 39,5

Gesamt

ca. 402

ca. 347,2

Quelle: Deumlich und Frielinghaus (1994) und Geologisches Landesamt M-V (1998)

 

Die möglichen Auswirkungen der Bodenerosion sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Diese Auswirkungen sind sowohl bei der Wasser- als auch bei der Winderosion festzustellen. Unterschieden wird zwischen den direkten Auswirkungen auf die Kulturpflanzen, den onsite-Auswirkungen und den offsite-Auswirkungen.

 

Tabelle 36: Auswirkungen der Bodenerosion

an Pflanzen

Saatgut wird abgeschwemmt oder zugedeckt

Pflanzen werden entwurzelt oder zugedeckt

Pflanzen und Früchte werden beschädigt oder verschmutzt

Standsicherheit größerer Pflanzen wird vermindert

onsite

Veränderung der Horizontabfolge durch Abtrag von humosen Oberboden

Minderung der Erträge und der Ertragsfähigkeit

Reduzierung der ökologischen Funktionsfähigkeit

Austrag von Nährstoffen, Pflanzenschutzmitteln und Humus

Verminderung des Wasserspeicher-, Filter- und Puffervermögens

Verminderung der Fließ- und Filterstrecke bis zum Grundwasser

erschwertes Befahren der Flächen aufgrund tiefer Erosionsrinnen

Akkumulation von Agrochemikalien, Nährstoffen und Bodenmaterial an Unterhängen

offsite

Verschlammung von Gewässern und Gräben

Verschmutzung von Wegen

Eintrag von Nähr- und Schadstoffen in Vorfluter, Seen, benachbarte Wälder usw.

Schäden durch akkumuliertes Material an Grundstücken oder Gebäuden

Quelle: Geologisches Landesamt M-V (1998)

 

Für die Ermittlung der potentiellen Erosionsgefährdung gelangen gegenwärtig in einzelnen Bundesländern (teils begründet durch unterschiedliche Datenbasis) verschiedene Verfahren zur Anwendung (Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft 2001a). Im Folgenden wird die potentielle Wind- und Wassererosionsgefährdung für die landwirtschaftlich genutzten Flächen in Mecklenburg-Vorpommern auf Basis eines durch das Zentrum für Agrarlandschafts- und Landnutzungsforschung (ZALF) e.V. angewandten Verfahrens (Geologisches Landesamt M-V 1998) dargestellt.

 

 

4.1.1.1 Potentielle Winderosionsgefährdung

Die für Mecklenburg-Vorpommern digital vorliegende Mittelmaßstäbige Landwirtschaftliche Standortkartierung (MMK) wurde als Datengrundlage für eine landesweite Übersichtsdarstellung der potentiellen Winderosionsgefährdung genutzt. 1998 wurde durch Frielinghaus et al. in „Beiträge zum Bodenschutz in Mecklenburg-Vorpommern - Bodenerosion“ (Geologisches Landesamt M-V 1998) die potentielle Winderosionsgefährdung für M-V auf Gemeindebasis dargestellt. In der überarbeiteten 2. Auflage (Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie M-V 2002a) erfolgt die Darstellung unabhängig von administrativen Einheiten entsprechend den Konturen der MMK und damit ausschließlich für die landwirtschaftlich genutzten Flächen (siehe Karte 7). Den dort ausgewiesenen 4 Klassen (ohne, gering, mittel, sehr stark), liegt eine Matrix (Tabelle 37) zu Grunde, welche Substratflächentypen und Hydromorphieflächentypen der MMK miteinander verschneidet.

 

Tabelle 37: Matrix zur Bestimmung der potentiellen Winderosionsgefährdung aus Substrat- und Hydromorphieflächentypen

Substratflächentyp

Hydromorphieflächentyp

vorwiegend Sickerwasser

vorwiegend Staunässe oder Grundwasser

vorwiegend Grundwasser oder extreme Staunässe

vorwiegend Sand, Sandlöß oder Decklehmsand

stark und sehr stark

mäßig

ohne

Tieflehm, Torf über Sand

mäßig

mäßig

ohne

Lehm, Lehmsand, Auenlehm

gering

gering

ohne

Grünland

ohne

ohne

ohne

Quelle: Lieberoth et al. (1983) und Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (2001a)

 

In Auswertung von Karte 7 ergibt sich für Mecklenburg-Vorpommern ein Anteil von ca. 40 % der Böden, die potentiell nicht bzw. gering winderosionsgefährdet sind, 35 % der Böden werden als mittel und 25 % als sehr stark gefährdet eingeschätzt (Geologisches Landesamt M-V 1998).

 

Dispositionen für eine mittlere bzw. sehr starke Gefährdung lassen sich grob in drei großräumlichen Komplexen ausweisen:

·      der Landesteil südwestlich der Linie Neustrelitz-Waren-Krakow-Sternberg-Schwerin-Zarrentin (entsprechend der Verbreitungsgrenze der Grundmoräne des Pommerschen Maximalvorstoßes (W2max.) und nach Westen weiterverlaufend südlich des vermuteten Verlaufs der Frankfurter Randlage (W1F)

·      das Gebiet nördlich der Pommerschen Hauptrandlage, im Osten durch die Linie Feldberg-Woldegk-Wolgast und im Westen durch die Linie Waren-Demmin-Stralsund begrenzt

·      das Gebiet nördlich der Linie Neukalen-Güstrow (inkl.) Poel, im Osten begrenzt durch eine Linie Neukalen-Peene-Demmin-Trebel bis Grenztal, Recknitz bis Ribnitz-Damgarten

 

In Fortführung einer Studie zur Bestimmung der potentiellen Winderosionsgefährdung in Mecklenburg-Vorpommern (Funk, Frielinghaus und Thiere 1996) erfolgte die Berechnung der potentiellen Bodenabtragsmengen für die einzelnen Standorttypen Mecklenburg-Vorpommerns. Die möglichen Bodenabträge liegen zwischen 0,01 bis 121 t/ha*a. Besonders gefährdete Standorttypen sind die sickerwasserbestimmten und grundwasserbestimmten Sande (Tabelle 38) (Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie M-V 2002a).

 

 

Karte 7: Potentielle Winderosionsgefährung


 


Tabelle 38: Mittlere berechnete Bodenabträge in t/ha*a durch Wind für Standorttypen der MMK in M-V (Grundlage Revised Wind Erosion Equation)

Standorttyp (STT)

mittlerer Bodenabtrag (t/ha*a)

mittlerer Windfaktor

Fläche in Mecklenburg-Vorpommern (ha)

Al1b

0,01

75

6867

Al1c

0,01

75

528

Al3b

0,01

75

5913

Al3c

0,01

75

1698

D1a

121,1

60

42.797

D2a

105,7

55

150.035

D2b

114,4

64

137.479

D3a

63,4

50

112.993

D3b

68,3

56

79.301

D4a

42,8

51

116.016

D4b

41,9

54

180.796

D4c

19,8

25

61

D5a

20,7

53

94.493

D5b

17,6

49

300.525

D5c

9,1

25

159

D6a

15,4

58

7.083

D6b

8,6

36

89.177

Mo1b

0,01

75

166

Mo1c

0,01

60

81.638

Mo2b

0,01

50

119.128

Mo2c

0,01

58

39.655

Modellinputs:   Bodenart (Körnung, Humusgehalt, Kalkgehalt), Wind (Tagesmittel, Häufigkeit von Wind >8 m/s (ergibt in der Jahreszusammenfassung den Windfaktor)), Tagesmittelwerte Lufttemperatur, Niederschlag und Verdunstung aus 30-jährigen Messreihen

Modelloutput:   langjähriger mittlerer Bodenabtrag

Quelle: Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie M-V (2002a)

 

 

4.1.1.2 Potentielle Wassererosionsgefährdung

Die für Mecklenburg-Vorpommern digital vorliegende Mittelmaßstäbige Landwirtschaftliche Standortkartierung (MMK) wurde (analog zu Kapitel 4.1.1.1) als Datengrundlage für eine landesweite Übersichtsdarstellung der potentiellen Wassererosionsgefährdung genutzt. 1998 wurde durch Frielinghaus et al. in Geologisches Landesamt M-V (1998) die potentielle Wassererosionsgefährdung für Mecklenburg-Vorpommern auf Gemeindebasis dargestellt. In der überarbeiteten Auflage (Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie M-V 2002a) erfolgt die Darstellung unabhängig von administrativen Einheiten entsprechend den Konturen der MMK und damit ausschließlich für die landwirtschaftlich genutzten Flächen (siehe Karte 8). Den dort ausgewiesenen 5 Klassen (ohne, gering, mäßig, stark, sehr stark), liegt eine Matrix zu Grunde, welche Substratflächentypen und Neigungsflächentypen der MMK miteinander verschneidet (Geologisches Landesamt M-V 1998).

 

In Auswertung von Karte 8 ergibt sich für Mecklenburg-Vorpommern, dass 53 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche potentiell wassererosionsgefährdet sind. Davon werden 24 % als gering, 19 % mäßig, 9 % stark und 1 % als sehr stark gefährdet eingeschätzt (Geologisches Landesamt M-V 1998).

 

Die Verteilung der Gebiete mäßiger bis sehr starker Gefährdungspotentiale stellt sich weniger diffus als bei der Winderosion dar. Es lässt sich im weitesten Sinne ein großes Gefährdungsgebiet aushalten, welches sich von Nordwesten nach Südosten erstreckt. Die südwestliche Begrenzung entspricht in etwa der Linie Neustrelitz-Waren-Krakow-Sternberg-Schwerin-Zarrentin (entsprechend der Verbreitungsgrenze der Grundmoräne des Pommerschen Maximalvorstoßes (W2max.) und nach Westen weiterverlaufend südlich des vermuteten Verlaufs der Frankfurter Randlage (W1F). Die nordöstliche Begrenzung des Gebietes erstreckt sich entlang der Flusstäler der Recknitz (Ribnitz-Damgarten bis Grenztal), Trebel (Grenztal bis Demmin), Tollense (Demmin bis Klempenow), Großer Landgraben (Klempenow bis Friedland) und weiter entlang der Rosenthaler Randlage (W3R) des Mecklenburger Vorstoßes (W3).

Die Einbindung des Neigungsflächentyps in die Matrix paust sich auch in den potentiell wassererosionsgefährdeten Bereichen auf der Karte durch. So sind Bereiche mit hoher Reliefenergie wie Talränder der Flüsse und Endmoränenkomplexe (soweit landwirtschaftlich genutzt) stark bis sehr stark gefährdet. Deutlich wird aber auch, dass das Substrat und damit auch die Durchlässigkeit ein wesentlicher Faktor für die Disposition ist. Die sicker- bzw. grundwasserbestimmten Sande in Südwestmecklenburg weisen in dieser Betrachtung nur geringe bzw. kein Gefährdungspotential auf. Das starke Gefährdungspotential auf Nordostrügen wird dominant als Reliefenergie der Vollformen interpretiert.

 

 

Karte 8: Potentielle Wassererosionsgefährdung


 


4.1.1.3 Zusammenfassung

In M-V gibt es ein erhebliches Potential für Wind- und Wassererosionsgefährdung auf landwirtschaftlich genutzten Standorten. Die erhöhte Disposition (mittlere bis sehr starke Gefährdung) für Winderosionen ist für 3 Kerngebiete des Landes ausgehalten worden. Für die potentielle Wassererosionsgefährdung wird ein Problemgebiet benannt.

Bei Verschneidung beider Erosionskarten wird sichtbar, dass es Landesteile gibt, in denen gleichermaßen für beide Erosionsarten Gefährdungspotential besteht. Dabei handelt es sich um die Bereiche, wo sich das Gefährdungsgebiet Wassererosion mit den Gebieten II und III der Winderosion deckt.