Bodenkunde

Böden: mehr als der Dreck unter unseren Füßen !

-ein virtueller Bodenlehrpfad-

von Sven Kruse-Irmer

 
Einleitung
Was sind Böden ?

Wie alles begann
Geologie des Weser-Ems Gebietes

Sphärenmodell
Böden stehen mit der Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre und Biosphäre in enger Wechselwirkung

Böden Nordwestdeutschlands
Moore, Marschen und viel mehr
 

Quellen- und Bildnachweis

Einleitung

Dieser virtuelle Bodenlehrpfad soll allen Interessierten einen Einblick in die Entwicklung, die ökologischen Funktionen und die Vielfalt von Böden geben.

Böden, die oberste Schicht der Erdkruste, sind Lebensraum und Nahrungsgrundlage für Mensch, Flora und Fauna und tragen somit zum Erhalt der Artenvielfalt und Biodiversität bei.
Böden sind wichtige Bestandteile von Ökosystemen und in die Stoffkreisläufe unseres Planten eingebunden. Aufgrund ihrer ökologischen Funktionen (Filter, Puffer, Adsorption, Stoffumwandlung) sind sie ein Aufbau-, Ausgleichs- und Abbaumedium und tragen somit entscheidend zum Schutz des Grundwasser und der Atmosphäre sowie von landwirtschaftlichen Produkten bei.
Böden sind aber auch Zeugen der Natur- und Kulturgeschichte. Sie konservieren nicht nur Relikte unserer Vorfahren, sondern sind selbst Archive der Vergangenheit.
Böden, die sich im Verlauf von mehreren Jahrtausenden langsam entwickeln, sind nicht reproduzierbar. Dennoch geht der Mensch oft sorg- und gedankenlos mit diesem wichtigen Naturgut um. Ziel der Bodenkunde (Pedologie) als Wissenschaft ist es deshalb, die komplexen geobiochemischen Prozesse in Böden und deren Wechselwirkung mit angrenzenden Umweltmedien zu verstehen und Konzepte für eine nachhaltige Bodennutzung und einen effektiven Bodenschutz zu entwickeln.

Wie alles begann - Kurze Einführung in die Geologie des Weser-Ems-Gebietes

Das Weser-Ems-Gebiet erstreckt sich von der niederländischen Grenze im Westen bis zur Weser im Osten und von der Nordsee im Norden bis zum Teutoburger Wald im Süden.
Die Geologie dieses Gebietes wurde überwiegend durch das Quartär geprägt, das von etwa einer Millionen Jahren begann und bis heute andauert.
Das Quartär läßt sich in die eigentliche Eiszeit, das Pleitozän und in die Nacheiszeit oder Jetztzeit, das Holozän unterteilen. Im Pleistozän kam es in Norwestdeutschland zu einer dreimaligen Vereisung. Die erste Vereisung, die sog. Elstervereisung, hatte eine Ausdehnung bis etwa zur Linie Dollart-Harz-Thüringen. Die zweite und für Nordwestdeutschland entscheidende Saalevereisung drang dagegen noch weiter bis Süden vor. Die letzte, sog. Weichselvereisung, die von Skandinavien nach Süden vordrang erreichte Das Weser-Ems-Gebiet nicht mehr.
Durch den Vorstoß der ein bis zwei km hohen Gletscher wurde gewaltige Gesteinsmassen von Skandinavien nach Süden transportiert und der Untergrund gestaucht, gefaltet und geschliffen, so daß Hügel abgehobelt und Täler eingeebnet wurden. Nach dem Abschmelzen der Gletscher blieben die Gesteinsmassen als Grundmoräne liegen. Das abgelagerte Material wird als Geschiebemergel (unverwittert, kalkhaltige, sandig-tonig), Geschiebelehm (verwittertes und entkalktes, sandig-toniges Material) oder als Geschiebesand bezeichnet. Der Geschiebelehm tritt heute im Weser-Ems-Gebiet nur selten an der Oberfläche auf. Meist wird er durch den wenige Dezimeter bis ein Meter mächtigen Geschiebedecksand überlagert.
Am Rande der Gletscher entstanden die Endmoränen, denen die aus Sanden und Kiesen bestehenden Sander vorgelagert sind. An die Sander schließen sich die meist in ost-westlicher Richtung verlaufenden Urstromtäler an, die das vom Gletscher abfließende Wasser aufnahmen und zum Meer hin transportierten.
Obwohl die Weichselvereisung nicht mehr bis ins Weser-Ems-Gebiet vordrang, wurden die saalezeitlichen Ablagerungsformen durch Ab-und Auftrag, sowie Umlagerung von Gesteins-und Bodenmaterial zum Teil sehr stark verändert. So wurden beispielsweise Urstromtäler mit Talsanden aufgefüllt und Grundmoränenflächen mit angewehtem Bodenmaterial aus den periglazialen Randgebieten mit Löß und Flugsanden überweht. Außerdem wurde der außerhalb der Vereisung liegende Dauerfrostboden in Folge des Wechsels von Auftauen und Wiedergefrieren des Oberboden durch Bodenfließen (Solifluktion) stark umgelagert.
Aufgrund der klimatischen Verhältnisse und geologischen Prozesse im Pleistozän sind im Weser-Ems-Gebiet zwei große Grundmoränengebiete entstanden. Dies sind zum einen die ostfriesische Geest (Auricher Platte) zwischen Oldenburg und Norden und zum anderen die Cloppenburger-Bassumer Geest. Zwischen diesen Geestgebieten liegen die mit fein- und mittelkörnigen Quarzsanden gefüllte Urstromtäler der Hunte-Leda Niederung und der Ems-Hunte-Hase Niederung.
Nach dem Ende der Eiszeiten etwa 8000 Jahre v. Chr. folgte das Holozän, indem es zur Bildung des Insel- und Marschengürtels und der Moore kam. Mit der zunehmenden Erwärmung und dem Rückzug der Gletscher kam es zu einer Zunahme der Niederschläge und zur Entstehung von Flüssen. Von der letzten Eiszeit, der Weichselvereisung, bis ins Atlantikum (Beginn ~ 5500 Jahre v. Chr.) verlief die Nordseeküste im Bereich der Dogger- und Jütlandbank und damit etwa 350-400 km nördlicher als heute.
Im Atlantikum stieg der Meeresspiegel der Nordsee an (Transgression), wobei das Meer relativ schnell bis an den heutigen Küstenverlauf vordrang. In dieser Zeit begann in folge des allgemeinen Grundwasseranstieges auch die Bildung der Moore. Durch die Meerestransgression, die von einigen Stillstandsphasen (Regression) unterbrochen wurde, kam es zudem zur Ablagerung von marinen Sedimenten, die aus tonigem Schlick, mit Muscheln durchsetzten Sanden, Sturmflutablagerungen und z.T. auch Hochmoortorfen bestanden. Dies führte zur Bildung der heute zum Teil bis zu 20 Meter mächtigen Marschen.

Typische Böden Nordwestdeutschlands

Nordwestdeutschland

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Rohmarsch bei Crildumersiel
 
Rohmarsch mit Gor-Horizont im Gezeitenbereich bei Crildumersiel *
 
Marsch

Entstehung
Marschen entstehen aus carbonat- und sulfidreichen, tonigen  Sedimenten mit primärer organischer Substanz der Wattenküsten und den gezeitenbeeinflußten Flußmündungsbereichen. Die Bodenbildung setzt unmittelbar nach der Ablagerung der Sedimente ein. Dabei wird zunächst unter anoxischen Bedingungen und in Gegenwart organischer Substanzen das Sulfat des Meerwasser und Eisenoxide mikrobiell zu Eisensulfiden reduziert. Dies wird an der schwarzen Färbung deutlich. Gleichzeitig werden die organischen Verbindungen zu Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) abgebaut.

Wachsen die Wattsedimente aus dem täglichen Überflutungsbereich heraus, kommt es zur Belüftung des Bodens und zum Beginn der Sulfidoxidation. Außerdem setzen weitere Prozesse, wie Sackung und Aussüßung ein. Im weiteren Verlauf werden die Rohmarschen weiter entsalzt, d.h. daß Mg- und vor allem Na-Ionen ausgewaschen werden. Infolge der zunehmenden Belüftung intensivieren sich auch die oxidativen Prozesse, was zum Abbau der organischen Substanz, zur Bildung von Eisenoxiden und zur Gefügeausbildung führt. Diese Prozesse führen zur Bildung von Kalkmarschen, die durch hohe pH-Werte, Carbonatgehalte und eine Ca-Dominanz an den Austauschern gekennzeichnet sind. Durch die fortschreitende Sulfidoxidation und die Bildung von organischen Säuren werden die primär sedimentierten Carbonate zerstört. Nach der Entkalkung entstehen Kleimarschen.
 
Rohmarsch bei Mariensiel
Rohmarsch mit Go /Gor / Gr-Profil bei Mariensiel *
 
 
Rohmarsch an der Leybucht
 
Rohmarsch mit  Ah-Go / Go1 / Go2 / Gor / Gr-Profil an der Leybucht * 
 

Rohmarschen auf der Insel Spiekeroog

Rohmarsch auf Spiekeroog
 
Rohmarsch mit Gor /Go / Gr-Profil auf Spiekeroog
 
 
Rohmarsch auf Spiekeroog
 
Rohmarsch mit Ah / Go/ II Go / Gr-Profil auf Spiekeroog
 

 
Gley auf Langeoog
 
Gley mit  Ah /Go /Gr Profi
 
Gley 

Entstehung

Der Name Gley kommt aus dem russischen und bedeutet soviel wie schlammiger Boden. 

Gleye gehören zu den Grundwasserböden oder semiterrestrischen Böden und weisen in der typischen Ausprägung ein Ah –Go – Gr – Profil auf. Sie entstehen unter dem Einfluß von sauerstoffarmen Grundwasser, welches im ständig nassen Gr-Horizont zu reduzierenden Bedingungen und zur Lösung von Fe- und Mn-Verbindungen führt. Mit dem Anstieg des Grundwasserpegels können die reduzierten Verbindungen aufwärts verlagert und unter Sauerstoffeinfluß zu Eisen- und Manganoxiden oxidiert werden. Dadurch entstehen die für Go-Horizonte typischen Rostflecken. Durch  die Verlagerung von Stoffen (z.B. org. Verbindungen, Metallkationen) infolge der  Grundwasserschwankungen entsteht zudem eine für Gleye typische "Marmorierung" des Profils.
 
 

Standort
Dieses Profil wurde auf der Insel Langeoog aufgenommen. 

 
Gley-Regosol
 
schwach podsolierter Gley-Regosol mit O / Aeh / Ae / Bv / C-Go / C-Gr Profil
 
 
schwach podsolierter Gley-Regosol 


Entstehung

Regosole entwickeln sich aus kalkarmen bis kalkfreien Lockersedimenten und kommen in Mitteleuropa nur kleinräumig auf Dünen, erodierten Flächen oder abgedeckten Deponien und Halden vor. Regosole besitzen einen humosen Oberbodenhorizont (Ah), der dierekt in das Lockergestein (z.B. Flug- oder Geschiebesande) übergeht. Daher kommt auch der Name Regosol (gr. rhegos= Decke), der auf die geringe Mächtigkeit der Bodenentwicklung und das lockere Ausgangsgestein hinweist. 

Der hier dargestellte Gley-Regosol steht im Unterboden (C-Go- und C-Gr-Horizont) unter Grundwassereinfluß, was zu den für Gleye typischen oxidierenden und reduzierenden Merkmalen führt. Darüber hinaus haben intensive Verwitterungsprozesse im Oberboden zu einer beginnenden Podsolierung geführt.

Standort
Dieses Profil wurde auf der Insel Langeoog aufgenommen. 

 
Podsol-Gley
 
Podsol-Gley mit O / Ah / Ae / Bh / Go / Gr-Profil
 
Podsol-Gley

Dieses Profil wurde auf der Insel Langeoog aufgenommen. Nähere Informationen zur Entstehung finden Sie unter Podsole und Gleye

und hier geht`s zu den Böden in und um Oldenburg

Quellen- und Bildnachweis

Literatur:

Foerster P. & F. Nieschlag (1971): Klima und Boden als Standortfaktoren in der Landwirtschaft, Teil 2: Boden- und Pflanzenbau in Weser-Ems in ihrer Abhängigkeit vom Klima, Paul Parey verlag Hamburg, Berlin

Scheffer & Schachtschabel (1998): Lehrbuch der Bodenkunde, 14. Aufl., Enke-Verlag Stuttgart

AK Boden (1994): Bodenkundliche Kartieranleitung, 4. Auflage, Herausgeber: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und Geologische Landesämter der Bundesrepublik Deutschland.

Abbildungen:

alle Texte, Grafiken und Fotos von Sven Kruse-Irmer, außer * von Luise Giani