Boden-Monitoring: Stethoskop am Boden

Dossier

Die Bodenfarbe in den einzelnen Horizonten lässt sich mithilfe der Munsell-Farbtabelle genau bestimmen. Sie gibt Auskunft über den Bodentyp. (© Tobias Nagel)

Sie versorgen Pflanzen mit Nährstoffen und Wasser, sind Lebensraum für eine Vielzahl von Lebewesen und beeinflussen unser Klima: Intakte Böden sind die Basis jeder land- und forstwirtschaftlichen Produktion. Wie es den Böden in Deutschland geht, wird deshalb regelmäßig untersucht.


Nur wer weiß, in welchem Zustand sich Böden befinden, kann sie nachhaltig nutzen und ihre vielfältigen Funktionen schützen. In einem deutschlandweiten Ansatz untersucht das Thünen-Institut deshalb an über 5.000 Standorten flächendeckend land- und forstwirtschaftlich genutzte Böden. Dabei berücksichtigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler regionale Unterschiede und kleinräumige Besonderheiten von Böden sowie die Vielfalt ihrer Nutzung.

Wie die verschiedenen Bodentypen genutzt werden

Die Prozesse im Boden laufen langsam ab. Daher sind regelmäßig wiederkehrende Erhebungen erforderlich, um zu aussagekräftigen Ergebnissen zu gelangen. Bund und Länder untersuchten die Waldböden das erste Mal von 1987 bis 1993. Die zweite bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald erfolgte 2006 bis 2008. Mit der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft wurden von 2011 bis 2018 auch die landwirtschaftlich genutzten Böden Deutschlands erstmals untersucht.

Kohlenstoffspeicher Boden

Ein zentrales Ergebnis dieser Inventuren: In Deutschland beträgt die aktuelle Speicherleistung für organischen Kohlenstoff von Boden (0-90 cm) und Vegetation in Wald und Landwirtschaft zusammen rund 5 Milliarden Tonnen.

Im Rahmen der bundesweiten Inventuren von Wald- und Agrarböden schauen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in die Böden hinein: Sie bestimmen den Bodentyp, den Kohlenstoffgehalt, die Struktur und Lagerungsdichte der Böden und viele weitere Parameter. Darüber hinaus erforschen sie die Prozesse, die im Boden ablaufen. So wird in einer Vielzahl von Einzeluntersuchungen das Wissen über die Ressource Boden stetig erweitert.

Inventurdesign der Bodenzustandserhebung im Wald

Die bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald ist eine Bund-Länder-Kooperation. Die Bundesländer erheben die Daten im Gelände und analysieren Proben im Labor nach einheitlichen Methoden. Der Bund ist für die Koordination und die bundesweite Auswertung zuständig. Das systematische Stichprobennetz erstreckt sich über die gesamte Waldfläche Deutschlands. Beprobt wurden rund 1.900 Inventurpunkte in einem Raster von 8 x 8 Kilometern.

Die Beprobung wird an 8 Satelliten, die in jeweils 10 Meter Entfernung vom Mittelpunkt liegen. Der Abstand entspricht 45 Grad beginnend in Nordrichtung. Es werden die Humusauflage sowie im Minernalboden verschiedene Tiefenstufen beprobt (0-5, 5-10,10-30, 30-60 und 60-90 Zentimeter). Alle Proben einer Tiefenstufe werden zu Mischproben vereint.

An den Inventurpunkten führten die beteiligten Länder-Teams eine umfassende bodenkundliche Profilansprache durch. Dies erfolgte an einem Bodenprofil – das ist ein senkrechter Schnitt von der Erdoberfläche durch den Boden – am Inventurpunkt. Von Bodenart über Humusgehalt, Grundwasserstand und Ausgangsgestein bestimmten Teams von Fachleuten mehr als 66 Parameter am Bodenprofil und im Gelände.

Neben dem Boden werden weitere Untersuchungen zum Ernährungszustand, Bodenvegetation, Totholz und Bestockung durchgeführt. Eine Unterstichprobe im Raster von 16 x16 Kilometern gehört zur bundesweiten Waldzustandserhebung. Insgesamt wurden rund 443 Laborparameter an mehr als 50.000 Humus-, Mineralboden-, Blatt- und Nadelproben untersucht.

Inventurdesign der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft

Die bundesweite Bodenzustandserhebung Landwirtschaft wurde von 2011 bis 2018 vom Thünen-Institut für Agrarklimaschutz durchgeführt. Die Planungen der Freilandarbeiten begannen im Jahr 2010 mit der Festlegung der Beprobungspunkte in einem Raster von 8 x 8 Kilometern über das gesamte Bundesgebiet. Wo ein Rasterpunkt eine Ackerfläche, Grünland oder landwirtschaftliche Sonderkulturen (z. B. Wein, Hopfen, Baumobst) traf, wurde anschließend eine Bodenbeprobung durchgeführt. Insgesamt ergaben sich 3.104 Beprobungspunkte, die mit aktiver Unterstützung der bewirtschaftenden Landwirte untersucht wurden.

An jedem der Beprobungspunkte wurde eine Profilgrube von einem Kubikmeter ausgehoben. Zusätzlich wurden acht Bodenbohrkerne entnommen. Die Profilgruben wurden per GPS exakt eingemessen, zusätzlich mit einer Unterflurmarke markiert und können so für eine Wiederholungsbeprobung exakt lokalisiert werden.

Die bodenkundliche Kartierung mit Aufnahme der bodentypologischen Parameter und die Probenahme erfolgte durch erfahrene Bodenwissenschaftler des Thünen-Instituts für Agrarklimaschutz. Die Bodenproben wurden aus den Tiefenstufen 0-10, 10-30, 30-50, 50-70 und 70-100 Zentimeter entnommen. Insgesamt wurden so über 120.000 Bodenproben im Thünen-Labor für Bodenmonitoring aufbereitet untersucht.

Service zum Download

Ausführliche Ergebnisse der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald:
Thünen Report 43

Ausführliche Ergebnisse der Zustandserhebung Landwirtschaft:
Thünen Report 64