Wie wirkt sich der Klimawandel auf die für die Bodenerosion relevanten Prozesse aus?

Unter Bodenerosion versteht man den Abtrag von Bodenmaterial durch Wasser oder Wind. In Rheinland-Pfalz dominiert die Erosion durch Wasser. Bodenerosion wird durch Extremereignisse wie Starkniederschläge oder lang andauernde Niederschlagsereignisse ausgelöst. Ob es zu Bodenerosion kommt, wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst. Einer dieser Faktoren ist beispielsweise die Vegetationsbedeckung. Bei geschlossener Pflanzendecke tritt Bodenerosion erst bei deutlich höheren Niederschlagsintensitäten/-mengen auf als bei lückenhafter Vegetation oder gar auf Brachflächen. Auch der Wassergehalt des Bodens unmittelbar vor einem Starkniederschlag ist mit ausschlaggebend. Weitere Faktoren sind die Bodenart, der Humusgehalt oder die Hangneigung und Hanglänge des Standorts. Im Zuge der erwarteten zukünftigen klimatischen Veränderungen wird sich das potentielle Erosionsrisiko von Böden gegenüber Wasser erhöhen. Verantwortlich dafür ist vor allem die erwartete veränderte jahreszeitliche Verteilung der Niederschläge mit zeitweise erhöhten Niederschlags­intensitäten (Extremereignisse). Verstärkt wird dies durch trockenheitsbedingte Lücken in der Vegetation und längeren Zeiträumen ohne Bodenbedeckung zwischen Ernte und Einsaat auf Ackerflächen. Auch eine intensivere Austrocknung des Bodens an der Oberfläche durch zunehmende Temperaturen im Sommerhalbjahr erhöht das Erosionsrisiko. Da bei der Bodenerosion vor allem Feinmaterial aus den obersten Zentimetern des Bodens abgetragen wird, geht dies mit Humus- und Nährstoffverlusten einher. Für potenziell vulnerable Gebiete müssen daher in Ab­hängigkeit von Standorteigenschaften und zu definierenden Nutzungsszenarien Optionen für Gegenmaßnahmen erarbeitet werden.

In Rheinland-Pfalz liegen – wie in den meisten Bundesländern – die für eine landesweite Erosionsmodellierung benötigten bodenkundlichen Eingangsdaten (z.B. Oberflächenrauhigkeit) nicht flächendeckend vor. Daher wird auf den Ansatz der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (SCHWERTMANN et al. 1987) zurückgegriffen:

A = R • K • L • S • C • P

Es bedeuten A: langjähriger, mittlerer jährlicher Bodenabtrag als zu errechnende Größe, R: Regen- und Oberflächenabflussfaktor, K: Bodenerodierbarkeitsfaktor, L: Hanglängenfaktor, S: Hangneigungsfaktor, C: Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor, P: Erosionsschutzfaktor.

Zwei dieser Faktoren (Regen- und Oberflächenabflussfaktor R sowie Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor C) sind klimaabhängig. Auf Grundlage von Klimaprojektionen lassen sich somit anhand der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung Änderungen der Erosionsgefährdung der Böden bestimmen.

Bei der Analyse von Starkniederschlägen sowie der Berechnung von R-Faktoren für die Zukunft muss berücksichtigt werden, dass Klimaprojektionen bei der Betrachtung der Veränderungen von Extremereignissen bisher nur begrenzt aussagefähig sind. Entscheidend ist, inwiefern deren Veränderungen als Teil des Gesamtniederschlags in der Projektion berücksichtigt wird. Die Bestimmung der R-Faktoren für die einzelnen Klimaprojektionen ist daher mit Unsicherheiten verbunden. Eine weitere Einschränkung ergibt sich daraus, dass die Klimaprojektionen in Form von Tageswerten vorliegen, was keine genauere Kenntnis über Dauer und Art von Extremereignissen zulässt.

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