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30.3.2009

Bodenbelastung durch Landwirtschaft

In der Erde wächst die Mehrzahl unserer Nahrungsmittel heran, eine intakte Bodenökologie ist wichtig. Doch vielfach werden die schweren Belastungen übersehen, denen die Böden ausgesetzt sind.

(© AP)


Wir leben auf dem Boden, bauen unsere Häuser und Straßen auf ihm und deponieren unseren Müll im Erdreich. Ohne die maximal einige Meter mächtige fruchtbare Erde wäre kein Leben auf dem Land möglich, denn in ihr wachsen die Pflanzen, die uns und den Tieren als Nahrung dienen. Es ist also kein Zufall, dass wir unseren Planeten als "Erde" bezeichnen, ebenso wie die wichtigste Produktionsgrundlage unserer Nahrung, den Boden. Die Zerstörung der Böden ist ein großes vom Menschen verursachtes globales Umweltproblem – und zugleich eine Gefahr, die von der Öffentlichkeit nicht ausreichend wahrgenommenen wird.

Die fruchtbare Haut der Erde



Der Boden überzieht – außer dort, wo Gewässer die Erde bedecken und wo nacktes Gestein zutage tritt – den gesamten Planeten mit einer wenige Millimeter bis viele Meter mächtigen, belebten Schicht. Von ihr ist die Erzeugung von Lebensmitteln und sonstigen Agrarprodukten – abgesehen von der Fischerei – ebenso wie die Forstwirtschaft abhängig. Nahezu die gesamte Vegetation, einschließlich Grünland, Kulturpflanzen und Bäumen, benötigt den Boden für die Wasser- und Nährstoffversorgung sowie als Wurzelraum.

Böden sind das Ergebnis eines Zusammenwirkens von physikalischen, chemischen und biologischen Faktoren, die auf der Grundlage von Ausgangsgestein, Klima und Lebewesen ihre Zusammensetzung und Entwicklung bestimmen. Aus der Gesteinsverwitterung können neue Minerale entstehen, die Wasser binden und Nährstoffe absorbieren. So wird der Boden auch zu einem natürlichen Filter, der das Grundwasser vor Schadstoffen schützt, und zu einem Puffer, der beispielsweise Kohlendioxid aus der Atmosphäre speichern kann.

Von besonderer Bedeutung für die Fruchtbarkeit der Böden ist organische Substanz in Form lebender und toter Tiere sowie Pflanzen(-teile). Abgestorbene organische Substanz wird über die Bodenlebewesen abgebaut und zu dunkel gefärbten, organischen Verbindungen, den Huminstoffen, umgewandelt. Die im Boden lebenden Organismen reichen von einer Makrofauna (wie Säugetiere) über die Mesofauna (wie Regenwürmer) bis zu Mikrolebewesen. Letztere – Bakterien, Pilze und Algen – machen mit rund 80 Prozent den größten Teil der Bodenflora und -fauna aus. In den oberen 30 Zentimetern eines Quadratmeters Boden leben ungefähr 100 Billionen Bakterien und eine Milliarde Pilze. Die Bodenfauna und -flora ist wesentlich für die dauerhafte Fruchtbarkeit des Bodens.

Gefahr für unsere Lebensgrundlage



Rund 15 Prozent der Böden gelten heute weltweit als degradiert. Degradationen von Böden sind zunächst natürliche Prozesse. Durch Verwitterung sowie Zu- und Abfuhr von Stoffen mit Wasser und Luft verändern sich die Böden ständig. Diese Prozesse laufen aber nur in geringem Umfang und sehr langfristig ab. Intensive Bodennutzungsmaßnahmen beschleunigen die Degradation und führen zur Verringerung oder zum Verlust der biologischen und wirtschaftlichen Produktivität von Anbauflächen, Wiesen und Weiden, forstwirtschaftlich genutzten Flächen und Wäldern. Sie äußert sich in Hauptursache der Bodendegradation sind Überweidung (rund 35 Prozent), Entwaldung (30 Prozent) und Übernutzung durch Ackerbau (27 Prozent). In dicht besiedelten Ländern wie Deutschland führt zudem die Versiegelung durch Siedlungs- und Straßenbau zum Verlust von Böden.Am stärksten gefährdet die Bevölkerungszunahme die Böden. Um die stetig wachsende Zahl Menschen zu ernähren, muss entweder die landwirtschaftlich genutzte Fläche um etwa 1,5 Prozent jährlich zunehmen, oder die Produktivität je Flächeneinheit müsste um diesen Anteil ansteigen. In den letzten Jahrzehnten hat jedoch Ackerland an Fläche kaum zugenommen. Denn in der gleichen Größenordnung wie Flächen – meist zu Lasten von Wäldern und Grasländern – hinzugewonnen wurden, gingen Flächen durch nachfolgende Degradation wieder verloren. Dieses Vorgehen lässt sich aber nicht beliebig fortsetzen: Zerstörte Böden regenerieren sich nur in geologischen Zeiträumen, ackerfähige Flächen sind begrenzt verfügbar, und somit müssen zunehmend Böden genutzt werden, die immer weniger gut geeignet sind.

Vom Winde verweht, vom Wasser fortgespült



Die Hauptgefährdung des Bodens geht vom übermäßigen Abtrag des fruchtbaren Oberbodens aus: Trägt der Boden keinen oder zu wenig Bewuchs, wird er anfällig für Wind- und Wassererosion. Wind weht dann trockenen Boden fort; auf ungeschützten Boden aufprallende Wassertropfen zerstören dessen Struktur und verringern seine Fähigkeit, Wasser aufzunehmen. In der Folge fließt mehr Wasser oberflächlich ab und reißt Bodenpartikel mit sich.

Die Erosion infolge landwirtschaftlicher Nutzung hat viele Gründe: Intensiv bearbeiteter Boden ist häufig verdichtet, strukturierende Elemente wie Hecken oder Geländekanten werden entfernt und zunehmend Pflanzen mit unzureichender Bodenbedeckung angebaut. Wichtige Kulturarten wie Mais oder Zuckerrüben fördern den Bodenabtrag, da sie erst spät ein schützendes Blätterdach bilden.

Die Erosionsraten sind in Asien, Afrika und Südamerika am höchsten und liegen dort bei 30 – 40 Tonnen pro Hektar (t/ha) und Jahr. Auf stark übernutzten Weiden können sie 100 t/ha übersteigen. Pro Jahr gehen so etwa 75 Mrd. Tonnen an fruchtbarem Oberboden verloren; bis zu 12 Mio. Hektar Land werden jährlich derart zerstört, dass die Nutzung aufgegeben werden muss.

Bodenverlust ist aber nicht nur ein Problem des (trockenen) Südens. Auch in Deutschland geht jährlich fruchtbarer Boden in der Größenordnung von rund 10 t/ha durch Erosion verloren. Im gleichen Zeitraum werden höchstens 1 – 2 Tonnen neu gebildet. Etwa 500 Jahre dauert es in unseren Breiten, bis sich eine 2,5 cm dicke Bodenschicht neu gebildet hat. Für eine produktive Landwirtschaft sind mindestens 15 cm Bodenmächtigkeit nötig.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Erosionsschäden der landwirtschaftlichen Nutzflächen zu minimieren. Dazu zählt zum Beispiel, den Boden so lange wie möglich mit schützendem Pflanzenbewuchs zu bedecken. Dies ist durch Zwischenfrüchte zwischen den Hauptkulturen möglich, durch Untersaaten oder Aufbringen von Ernterückständen (Mulchen), Anlage von Hecken und anderen Kleinstrukturen. Weitere Erosionsschutzmaßnahmen sind: Feldfrüchte entlang der Höhenlinien eines Hanges anzupflanzen, das Pflügen zu reduzieren oder die Neigung der Nutzflächen – etwa über Terrassen - zu verringern.

Verdichteten Böden geht die Luft aus



Wird der Boden zu ungünstigen Zeiten bearbeitet – etwa wenn er zu nass ist –, drückt das Gewicht der Landmaschinen die Bodenteilchen derart zusammen, dass irreparable Schäden an der Bodenstruktur entstehen. Im Boden gibt es eine Vielzahl von Hohlräumen, die Bodenporen, die Platz für Wasser, Luft, Bodenlebewesen und Wurzeln bieten. Werden die größten dieser Hohlräume zusammengedrückt, kann das Wasser nicht mehr hindurchsickern und staut sich auf der Bodenoberfläche oder fließt oberflächlich ab. Zugleich kann in die Böden keine Luft mehr eindringen, sodass Pflanzen und Bodenlebewesen nicht mehr atmen können. Auch Pflanzenwurzeln fällt es schwerer, sich in verdichteten Böden auszubreiten. So sinkt die Bodenfruchtbarkeit und entsprechend die Ernteerträge. Insbesondere Tonböden neigen im feuchten Zustand leicht zu Verdichtung.

Eine Bearbeitung mit Pflug oder Grubber kann Bodenverdichtungen entfernen. Über kombinierte Arbeitsgänge, breitere Reifen und leichtere Maschinen lassen sich die Belastungen des Bodens aber häufig vermeiden.

Salz von oben und unten



In Gebieten, in denen die Verdunstung größer ist als der Niederschlag, reichern sich wasserlösliche Salze im Boden an, was nicht nur den Pflanzenwuchs beeinträchtigt, sondern zu völlig unfruchtbaren, steinharten Böden führen kann. Salzausscheidungen sind meist als weiße Kruste auf der Bodenoberfläche zu erkennen.

Bei der Niederschlagsversalzung führen Niederschläge oder Stäube dem Boden Salze zu; Grundwasserversalzung erfolgt in ariden Klimaten über die Verdunstung von durch die Bodenporen aufsteigendem Grundwasser. Gravierende Probleme bringt die künstliche Versalzung durch großflächige Bewässerung. Das ist von besonderer Bedeutung, da die Bewässerungslandwirtschaft mit ihren hohen Erträgen einen wesentlichen Beitrag zur Ernährungssicherung leistet: So wachsen gut 40 Prozent der Nahrungs- und Futterpflanzen der Erde auf bewässerten Feldern, die nur etwa 20 Prozent der globalen Ackerfläche ausmachen. Insbesondere unangepasste Bewässerungsmaßnahmen erhöhen den Salzgehalt des Bodens, zum Beispiel wenn das verwendete Wasser zu viele Salze enthält oder die Bodendurchspülung, die das Salz abtransportieren soll, nicht ausreicht.

Extremform: Desertifikation



Schlimmstenfalls führt eine Bodenzerstörung zu wüstenartigen Verhältnissen in Gebieten, in denen Wüsten aufgrund der klimatischen Bedingungen eigentlich nicht existieren sollten. Ursachen dieser Desertifikation sind vielfältig. Entscheidend ist, dass sie nicht allein durch das Klima ausgelöst wird, sondern vor allem durch den Menschen, der Boden, Wasser und Vegetation übernutzt. Ausführlich wird diese Form der Bodenbelastung im Kapitel "Wasser – Dürre/Verwüstung" behandelt.
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Torsten Mertz

Zur Person

Torsten Mertz

geb. 1969 in Köln, ist Diplom-Geograph und arbeitet als Redakteur mit den Schwerpunkten Umwelt, Nachhaltigkeit und Unternehmensverantwortung in München. 2006 erschien sein Buch "Schnellkurs Ökologie".


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