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.
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)
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
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.