Globales Modell zur Beurteilung von Bodenerosion durch Wasser

 Bodenerosion ist ein großes Problem. Weltweit gehen dadurch jährlich Millionen

Bodenerosion ist ein großes Problem. Weltweit gehen dadurch jährlich Millionen von Tonnen Ackerboden verloren. (Bild: by Dan Gold, CC0)

Ein internationales Forscherteam unter Leitung der Universität Basel hat ein Bodenerosionsmodell entwickelt, um den weltweiten Bodenverlust durch Wasser zu erfassen. Das Modell quantifiziert die Effekte der veränderten Landnutzung im 21.Jahrhundert und bildet damit eine wichtige Basis für die Beurteilung von nachhaltigen und bodenschonenden Massnahmen in der Landwirtschaft. Die Fachzeitschrift ‘Nature Communications’ hat die Resultate veröffentlicht.

Hauptursache für zunehmende Bodenerosion ist der menschliche Ackerbau und der durch die starke Intensivierung entstandene Wandel in der Landnutzung. Die Erosion hat weitreichende Folgen: sie führt zum Verlust von fruchtbarem Boden, verringert die Landproduktivität und gefährdet damit die Ernährung der Weltbevölkerung. Bisher fehlten der Forschung verlässliche globale Modelle mit hoher Auflösung, um Bodenerosion unter sich wandelnden globalen Bedingungen zu analysieren.

Eine Gruppe internationaler Forscher unter der Leitung der Forschungsgruppe Umweltgeowissenschaften der Universität Basel und des Joint Research Centre der Europäischen Kommission hat nun ein hochauflösendes globales Bodenerosionsmodell entwickelt. Dieses Modell erlaubt einerseits quantitative Schätzungen der jährlichen Verlagerungen von Bodenmaterial durch Wasser. Andererseits gibt es Hinweise auf die Auswirkungen des Landnutzungswandels und zeigt auf, welche Effekte durch den Einsatz von bodenschonenden Massnahmen erzielt werden können. Besonders hervorzuheben ist die sehr hohe Auflösung (250m x 250m) des Modells.

Bodenverdichtung: Sie entsteht, wenn feuchte Böden mit zu schweren Maschinen bearbeitet werden. Die zusammengepressten Hohlräume lassen das Wasser nicht mehr versickern. (Bild: Volker Prasuhn, Agroscope) Zoom

Bodenerosion nimmt zu

Die vorliegende Studie zeigt, dass die Rillenund Flächenerosion zwar mit 35 Milliarden Tonnen pro Jahr weltweit etwas geringer ist, als bisher angenommen wurde. Dennoch deuten die Resultate darauf hin, dass die Bodenerosion durch die flächenhafte Ausdehnung wie auch die intensivere Bewirtschaftung von Agrarflächen in den letzten zehn Jahren weltweit zugenommen hat.

Die Studie hebt ebenfalls hervor, dass die am wenigsten entwickelten Länder zwischen 2002-2012 die höchsten Bodenerosionsraten generiert haben. Insbesondere zeigen die Gebiete Subsahara-Afrika, Südamerika und Südostasien enorme Bodenschäden.

Gefährdung der Ernährungssicherheit der Weltbevölkerung

Erstautor Dr. Pasquale Borrelli vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel sagt: «Es ist wichtig, die Auswirkungen der Bodenbewirtschaftung auf die Erosion besser zu verstehen, um Entscheidungsträger mit wissenschaftlich abgesicherten Informationen dabei zu unterstützen, die Qualität unseres Bodens zu schützen und so die Ernährung der Weltbevölkerung sicherzustellen».

Die Kombination aus einer hohen räumlichen Auflösung des vorgestellten Erosionsmodells, Fernerkundungsdaten und der Nutzung von weltweiten Datenbankstatistiken ermöglicht es den Forschern, weltweit aussagekräftige Abschätzungen der Bodenerosionsraten zu treffen. Nach Aussage der Autoren sind die vorliegenden Resultate ein wichtiger Ausgangspunkt für die Entwicklung von nachhaltigen Konzepten zur Bodenbewirtschaftung und ein erster Schritt, um Landdegradierungserscheinungen zu bekämpfen.

Originalbeitrag

Pasquale Borrelli, David A. Robinson, Larissa R. Fleischer, Emanuele Lugato, Cristiano Ballabio, Christine Alewell, Katrin Meusburger, Sirio Modugno, Brigitta Schütt, Vito Ferro, Vincenzo Bagarello, Kristof Van Oost, Luca Montanarella & Panos Panagos
An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion
Nature Communications (2017), doi: 10.1038/s41467-017-02142-7