Winderosion

1998

Kap. 6.3.2, 22 S.

81 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200104662

In vielen Regionen der Erde stellt die Winderosion das Hauptproblem der Bodendegradierung dar. In Mitteleuropa sind etwa 20% der als Ackerland genutzten Flächen gefährdet. Da die standortangepaßte Landnutzung die effektivste Möglichkeit darstellt, um die negativen Onsite- und Offsite-Wirkungen zu mindern, sind Kenntnisse zum winderosionsauslösenden Faktorenkomplex, zum Ablauf der physikalischen Prozesse sowie zur Risikoabschätzung erforderlich. Ein bestimmter Schwellenwert der Windgeschwindigkeit (kritische Windgeschwindigkeit) muß überschritten werden, damit der Wind Bodenpartikel bewegen kann. Für trockene Böden besteht ein enger Zusammenhang zwischen Korn- bzw. Aggregatgröße und der erosionsauslösenden Windgeschwindigkeit oder besser der höhenunabhängigen kritischen Schubspannungsgeschwindigkeit. Die Feuchte der Bodenoberfläche bzw. die Geschwindigkeit der Abtrocknung sind von ausschlaggebender Bedeutung für den Beginn der Bodenverlagerung. Daher ist die Kenntnis der klimatischen Wasserbilanz in ihrer Wirkung auf die Klimafaktoren unerläßlich für die Risikoabschätzung. Die Erosionsgefährdung vieler vormals grundwasserabhängiger Sandböden stieg enorm an, so daß Bodenfeuchtegradienten und Verdunstung quantifiziert werden müssen. Mathematische Beschreibungen der Wasserbewegung im Boden beweisen, daß der Wassergehalt unmittelbar von einem unkritischen zu einem kritischen Zustand führen kann. Die Rauhigkeit der Bodenoberfläche wird als Größe zur Beschreibung des Impulsverlustes definiert. Verschiedene Konzepte für die physikalische Beschreibung dieser Impulsänderung liegen vor. Für die Bewertung der Bodenbedeckung in Verbindung mit der Luftströmung werden die der Oberfläche aufliegenden Elemente und die herausragenden Pflanzenelemente in ihrer Wirkung auf das Windfeld beschrieben. Damit kann ihr erosionsminderner Einfluß physikalisch begründet werden. Die Beschreibung des Transprotverlaufes umfaßt die Bodenablösung vom Beginn der Bewegung bis zum lawinenartigen Anwachsen des Sedimenttransportes im oberflächennahen Raum, die Suspension in den oberflächenfernen Raum sowie die Sedimentakkumulation. Die physikalische Darstellung erlaubt einen Einblick in die komplexen Prozeßabläufe. Verschieden Angaben zur Quantifizierung von Winderosionsereignissen liegen in der Spanne von 41 bis 172 t/ha. Sichtbar wird die Schwierigkeit der eindeutigen zeitlichen und räumlichen Zuordnung von Abtrags- und Akkumulationsmengen wegen der Richtungsänderung der Bodentransporte. Genauer erscheint die Zuordnung einer Resultierenden des Sedimenttransportes für alle Windrichtungen innerhalb eines Jahres. Als Beispiel werden 414 kg/m Transport in einem Jahr durch nordwestliche Winde aufgeführt. Der aktuelle internationale Stand zu Methoden der Risikoabschätzung der Winderosion wird dargestellt.