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Aktuelle Forschungsprojekte

Bodenerosionsdauerbeobachtung Niedersachsen

Leitung:Bastian Steinhoff-Knopp
Laufzeit:seit 2000
Förderung durch:Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Niedersachsen (LBEG)
Bild Bodenerosionsdauerbeobachtung Niedersachsen

Kurzbeschreibung

Die Bodenerosionsdauerbeobachtung in Niedersachsen wurde im Jahr 2000 eingerichtet und liefert seitdem systematische Daten über Auftrittshäufigkeit und Ausmaß von Bodenerosion durch Wasser. In 7 Gebieten, die potentiell von Bodenerosion durch Wasser gefährdet sind, stehen über 450 ha Ackerfläche unter Beobachtung. Je nach Gebiet und Parzelle liegen 9 bis 17-jährige Messreihen vor. Insgesamt liegt eine umfangreiche Datenbasis auf der Grundlage von über 1500 Parzellenjahren vor. Damit ist die niedersächsische Bodenerosionsdauerbeobachtung eine der längsten systematische Beobachtungszeitreihen zu Bodenerosion auf dem europäischen Festland.

Die Flächen repräsentieren verschiedene erosionsgefährdete Gebiete mit Löss- oder Sandlössbedeckung und unterscheiden sich in ihrer Genese, der Bodenzusammensetzung, den Reliefeigenschaften sowie den Bewirtschaftungsverhältnissen (u. a. Ackerschlag- und Betriebsgrößen, Bewirtschaftungstechniken). Jedes der Beobachtungsgebiete weist eine mittlere bis hohe Erosionsgefährdung auf. Bewusst wurden für die Dauerbeobachtung keine „Hot-Spots“ mit extremer aktueller Erosionsgefährdung ausgewählt.

Ziele des Monitorings sind:

  • Lieferung empirisch abgesicherter Werte zum Ausmaß der flächenhaft-linearen und linearen Bodenerosion unter verschiedenen Standortbedingungen und Bewirtschaftungsbedingungen.

  • Ermittlung von langfristigen Trends der Bodenerosionsgefährdung in den gefährdeten Regionen Niedersachsens.

  • Analyse der Auswirkungen von Bewirtschaftungsveränderungen auf die Boden­ero­sionsgefährdung.

  • Bereitstellung von Grundlagendaten für Verfahren zur Abschätzung der linearen Erosion.

  • Ermittlung von Daten zur Validierung und Entwicklung von Modellen.

Die Ergebnisse erlauben Aussagen zum quantitativen Ausmaß der Bodenerosion durch verschiedene Erosionsformen, die Bedeutung verschiedener Ackerkulturen und Bodenbearbeitungs­systeme auf die Bodenerosion sowie zu Unterschieden in der Erosionsgefährdung und typischen Erosionsformen zwischen den beobachteten Landschafträumen.

Die in der Bodenerosionsdauerbeobachtung erhobenen Daten bilden darüber hinaus die Grundlage für verschiedene Modelle zur Verbesserung der Erosionsvorhersage. Es liegen Modelle zur Ausweisung von Bereichen mit verstärktem Auftritt linearer Erosionsformen (Bug 2011; Bug & Mosimann 2012), den Gewässeranschluss (Bug 2011) und die Ausweisung von Prozesseinheiten zur räumlich-differenzierten Erosionsmodellierung (Steinhoff et al. 2012) vor.

Publikationen

Rohr, W., Th. Mosimann, R. Bono, M. Rüttimann & V. Prasuhn (1990): Kartieranleitung zur Aufnahme von Bodenerosionsformen und -schäden auf Ackerflächen. Legende, Erläuterungen zur Kartiertechnik, Schadensdokumentation und Fehlerabschätzung, Materialien zur Physiogeographie 14, Basel, 56 S.

Mosimann, Th. et al. (1991): Erosionsbekämpfung in Ackerbaugebieten. Prozesse und Ursachen der Bodenerosion - Bodenerhaltungsziel - Gefährdungsschätzung - Schutzmassnahmen im Landwirtschaftsbetrieb und im Einzugsgebiet. Ein Leitfaden für die Bodenerhaltung, Themenbericht Nationales Forschungsprogramm "Nutzung des Bodens." Liebefeld-Bern, 187 S.

Isringhausen, S., R. Duttmann & Th. Mosimann (1999): Überprüfung räumlich differenzierter Prognosen erosionsbedingter Stofftransporte durch Feldbeobachtungen, Wasser und Boden. 51 (12), 25-32.

Weidanz, J. (2007): Auswirkungen eines verstärkten Maisanbaus zur Biogasproduktion auf die Bodenerosion - Simulation von verschiedenen Nutzungsszenarien mit Erosion-3D im südlichen Niedersachsen, Geosynthesis online Bd. 2, Hannover, 96 S.

Weidanz, J. & Th. Mosimann (2007): Auswirkungen der Biogasproduktion auf Maisbasis auf die Bodenerosion, Hannover. www.phygeo.uni-hannover.de/forschung/erosion/maisanbau.html.

Mosimann, Th., S. Sanders & J. Brunotte (2007): Erosionsminderung in Fahrgassen – Wirkung der Intervallbegrünung in Weizen und Zuckerrüben bei verschiedenen Bodenbearbeitungsverfahren, Pflanzenbauwissenschaften 11(2): 57-66.

Weidanz, J. & Th. Mosimann (2008): Auswirkung von Maisanbau zur Produktion von Biogas auf die Bodenerosion, Wasser und Abfall 7-8, 16-20.

Mosimann, T., S. Sanders & J. Brunotte (2008): Erosionsschutz in Fahrgassen, Landtechnik 63, 20-21.

Mosimann, Th., J. Bug, S. Sanders & F. Beisiegel (2009): Bodenerosionsdauerbeobachtung in Niedersachsen 2000-2008. Methodik, Erosionsgeschehen, Bodenabträge und Anwendung der Ergebnisse, Geosynthesis 14, Hannover, 101 S.

Steinhoff, B., J. Bug, U. Meer & Th. Mosimann (2010): GIS- und GPS-gestützte Erfassung von Bodenerosion. Innovative Kartiermethoden erhöhen Genauigkeit und Effizienz, Arc-aktuell 3/2010, S. 20-21.

Bug. J. & T. Mosimann (2010): Modellierung des Gewässeranschlusses von erosionsaktiven Flächen - Entwicklung und Anwendung eines GIS-gestützten Modells in Niedersachsen und der Nordwestschweiz, Naturschutz und Landschaftsplanung 43(3): 77-84.

Bug, J. (2011): Modellierung der linearen Erosion und des Risikos von Partikeleinträgen in Gewässer – Entwicklung und Anwendung von entscheidungsbasierten Modellen zur flächenhaften Prognose der linearen Erosionsaktivität und des Gewässeranschlusses von Ackerflächen (Niedersachsen und Nordwestschweiz), Dissertation, Hannover, 151 S.

Bug J, Steinhoff B, Mosimann T (2012): GIS-gestützte Modellierung von Bodenerosion durch Wasser – neue Ansätze zur Verbesserung von Bodenabtragsprognosen , GeoHannover 2012: GeoRohstoffe für das 21. Jahrhundert. Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften, 80: 280.

Mosimann, T., Bug, J., Steinhoff, B. (2012): Zwölf Jahre Bodenerosionsmonitoring in Niedersachsen: Wie hoch ist der Bodenabtrag und was trägt Dauerbeobachtung zur Modellierung der Bodenerosion und des Stofftransports in die Gewässer bei?, Tagungsband: 20 Jahre Bodendauerbeobachtung in Niedersachsen. Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie. GeoBerichte 23, S. 95-110.

Bug J, Mosimann T (2012): Modellierung der linearen Bodenerosion. Entwicklung eines entscheidungsbasierten Modells zur flächenhaften Prognose der linearen Erosionsaktivität, Geosynthesis 15, Hannover, 105 S.

Steinhoff, B., Bug, J. & Th. Mosimann (2012): EroPad - Kartierung von Bodenerosion mit einer mobilen GIS-Applikation, In: Löwner M.O., Hillen F., Wohlfahrt R.: Geoinformatik 2012 - Mobilität und Umwelt. Konferenzband Geoinformatik 2012. 28.-30.03.12 Braunschweig, Shaker Verlag, Aachen, S. 437-439.

Bug, J. & Th. Mosimann (2012): Lineare Erosion in Niedersachsen – Ergebnisse einer elfjährigen Messreihe zu Ausmaß, kleinräumiger Verbreitung und Ursachen des Bodenabtrags, Die Bodenkultur - Journal for Land Management, Food and Environment, 63 (2-3):63-75.

Steinhoff, B., Bug, J. & Th. Mosimann (2012): Automatische Generierung von Prozesseinheiten zur räumlich-differenzierten Erosionsmodellierung, In: gis.SCIENCE, 1/2012, S. 34 - 41.

Steinhoff, B., Bug, J., Mosimann, T. (2013): Einsatz eines mobilen GIS zur Kartierung von Bodenerosion durch Wasser, in: Bill., R., Flach, G., Korduan, P., Zehner, M., Seip, S. (Hrsg.): GeoForum MV 2013 - Neue Horizonte für Geodateninfrastrukturen - Open GeoData, Mobility, 3D-Stadt. Tagungsband, 15.-16.04.13, Warnemünde, S. 27-32.

Bug, J, Mosimann, T. (2013): Comparison between modelled soil erosion events and results of a long term monitoring project, Geophysical Research Abstracts Vol. 15, EGU2013, 3169.

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