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biologie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Bodenkonservierung in den usa-





Als Nordamerika im 19. Jahrhundert als das Land der unbegrenzten Möglichkeiten galt und vor allem im vermeintlich wertlosen Westen Land grossräumig und billig verkauft wurde, hatte das einen verantwortungslosen Umgang mit den Ressourcen und der Umwelt zur Folge. So wurden unbedacht Wälder gerodet und Gebiete wie die Great Plains landwirtschaftlich übernutzt. Die bekannteste und wohl auch gravierendste Folge dieser Intensivnutzung ist wohl die Bodenzerstörung.
Durch tiefgründiges Pflügen und Einschalten von Bracheperioden wurde vor allem im semiariden Mittelwesten die Bodenerosion begünstigt. Während der Boden normalerweise durch eine geschlossene Pflanzendecke gegen Erosion geschützt ist, konnten nun durch Wasser und Wind Teilchen aus dem Bodenverband herausgelöst und wegtransportiert werden.


Bodenerosion durch Wasser

Die Bodenerosion durch Wasser erfolgt, wenn die Bodenpartikel entweder durch die Energie aufprallender Wassertropfen oder durch die Scherkraft des über den Boden fliessenden Wassers losgelöst, und vom Wasser abtransportiert werden. Die auf den Boden wirkende kinetische Energie der Regentropfen führt ausserdem zu einer Verdichtung des Bodens: Es bildet sich eine dünne Kruste, deren Poren durch eingeschwemmte, feinste Partikel verstopft sind und die somit weniger Wasser infiltrieren können. Dies verstärkt wiederum den Abfluss. Dieser Abfluss äussert sich zunächst in einem dünnen Wasserfilm, der den Hang herunterläuft. Wenn nach der sogenannten kritischen Hanglänge genügend Wasser vorhanden ist, bilden sich 5 -10 cm tiefe Rillen. Hier ist der Abfluss nun konzentriert und somit energiereicher.
Es gibt diverse Massnahmen gegen dieses Problem, die meistens kombiniert angewendet werden:
. Bei der Konturbearbeitung wird der Boden quer zur Hangneigung bearbeitet. Das Wasser wird so durch die isohypsenparallelen Fahrspuren und Drillreihen am schnellen Abfliessen gehindert. Es kann entlang der Furchen langsam abfliessen und hat somit weniger Energie um Bodenpartikel wegzuschwemmen und mehr Zeit um im Boden zu versickern.
. Konturstreifennutzung (strip cropping): Ein Hang wird in gleich breite Streifen unterteilt, in denen eine Fruchtfolge eingehalten wird. Dabei wechseln sich dichtere und lockerere Bepflanzungen ab.
. An steilen Hängen können Terrassen angelegt werden, welche den Abfluss von Niederschlagswasser dezimieren und das Eindringen von Wasser in den Boden stark fördern. Ihr Nachteil ist die geringe Wirtschaftlichkeit.
. Unter Strohmulch versteht man auf der Bodenoberfläche liegendes oder eingearbeitetes Stroh, welches den Boden vor der Energie aufprallender Regentropfen schützt. Ausserdem erhöht das Zuführen organischer Substanz die Stabilität der Bodenaggregate und verbessert das Infiltrations- und Speichervermögen des Bodens.
. Bei der Spurlockerung wird der Boden oberflächlich grobschollig aufgebrochen, um Wasserabfluss auf dem verdichteten Boden zu reduzieren.
. Durch Breitreifen wird das Gewicht des Fahrzeugs auf dem Boden verteilt.
. Beim minimum tillage wird der Boden in einem Arbeitsgang leicht angeritzt, das Saatgut eingesät und der Boden wieder verschlossen. Durch das Wegfallen mehrerer Arbeitsgänge wird der Boden wesentlich weniger verdichtet. Allerdings muss Unkraut, das vorher einfach untergepflügt wurde bei dieser Methode mittels Herbizideinsatz bekämpft werden. Lehmige Sandböden neigen ausserdem zu Verdichtung, weil sie nicht mehr tiefgründig gelockert werden.



Bodenerosion durch Wind

Die Bodenerosion durch Wind basiert auf einer simplen Kettenreaktion verschiedener Vorgänge: Zunächst werden Bodenteilchen unter der Einwirkung des Windes in Bewegung gesetzt. Beim Wiederaufprall üben diese Teilchen auf den Boden einen starken Druck aus und schlagen immer mehr Teilchen aus der Oberfläche, welche nun ebenfalls in diesen Turnus involviert werden.
Entscheidende Einflussgrössen sind nebst der Windgeschwindigkeit und -richtung die Bodenfeuchtigkeit und vor allem die Form des Geländes. Winderosion tritt auf der windzugewandten Seite und der Oberseite von Hügeln auf, während sich auf der Lee-Seite häufig Material ablagert. Im Extremfall kann es zu Wanderdünen kommen.
Die Methoden zur Bekämpfung der Erosion durch Wasser sind oft auch gegen die Erosion durch Wind nützlich. So wird zum Beispiel auch hier Strip Cropping angewandt und Strohmulch hemmt natürlich auch Einwirkung von Staubpartikel auf die Bodenoberfläche.
Die wichtigste Methode ist jedoch das Erstellen von Bodenschutzanlagen, welche im Gegensatz zu den kulturtechnischen Massnahmen gegen die Erosion durch Wasser auch ökologisch sehr wertvoll sind.
Solche Bodenschutzanlagen bestehen aus Bäumen, Füllhölzern und Büschen und sind mindestens 8 Meter breit. Ihre Wirksamkeit hängt in erster Linie von der Höhe und der Durchlässigkeit ab. Hinter zu dichten Hecken sinkt der Luftstrom rasch wieder ab und es kommt zu Wirbelbildung. Unterbrechungen der Hecken wie zum Beispiel Feldzufahrten müssen in schrägem Winkel angelegt werden, weil es sonst zu einer Düsenwirkung kommen kann, welche die Windgeschwindigkeit lokal stark erhöhen würde.
Wenn die Zusammensetzung dieser Windschutzhecken nicht zu einseitig ist und der natürlichen Umgebung entspricht, stellen sie wertvolle Biotope dar, die oft auch einer grossen Fauna Lebensraum bieten.

Letztlich läuft die Erosionsproblematik auf folgende Faustregel hinaus: Es darf nicht mehr Boden verloren gehen, als jedes Jahr neu gebildet wird, und das ist höchstens 0.1 Millimeter pro Jahr. Bei Verlustraten von 10 bis 15 Zentimetern jährlich in Extremgebieten, ist das nicht sehr viel, vor allem wenn man bedenkt, dass 1 Millimeter Bodenverlust pro Hektar etwa 15 Tonnen Abtragsmaterial entspricht.



Landaufteilung in den USA

In den USA ist die agrarisch genutzte Fläche in Sections unterteilt. Ein Feld hat meist die Grösse einer Quarter Section, was 65 Hektaren beziehungsweise etwa 804 x 804 Meter entspricht. Früher hat diese Aufteilung das Landschaftsbild in weiten Teilen der USA stark geprägt. Heute fallen vor allem im eher trockenen Mittelwesten wo künstliche Bewässerung unabdingbar ist auch viele runde Formen auf. Diese haben ihren Grund in der angewandten Bewässerungsmethode, dem sogenannten center pivot system. Das Feld wird dabei durch rotierende Sprinkler beregnet. Das 396 Meter lange Rohr ist auf Rädern abgestützt und wird von einem Motor angetrieben. Von einer Quarter Section werden wegen der Rotationsbewegung die Ecken (ca. 11 ha) jeweils nicht bewässert und liegen meist brach.

 
 




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