Bodenbildung

Dass es verschiedene Bodenarten mit unterschiedlichen Eigenschaften gibt, ist Dir vielleicht schon mal aufgefallen. Eine Sache haben jedoch alle Bodenarten gemeinsam: Sie sind durch einen bestimmten Prozess entstanden und haben sich weiterentwickelt und ausgebildet. Wie kommt es dazu und welche verschiedenen Abwandlungen gibt es? Was sind bodenbildende Faktoren?

Bodenbildung – einfach erklärt

Die Bodenbildung mit ihren jeweiligen Prozesse, sowie die finale Bodenart geben Auskunft über die Fruchtbarkeit des Bodens und es lassen sich teilweise sogar geographische und klimatische Bedingungen aus der Beschaffenheit des Bodens ableiten.

Ein fruchtbarer Boden, aus dem Pflanzen Wasser und Nährstoffe ziehen können, entwickelt sich in erster Linie durch Prozesse, die durch die Verwitterung hervorgerufen werden.

Aspekte der Verwitterung wie Regen, Hitze, Kälte und Sauerstoff haben einen besonderen Einfluss auf die Entstehung von Böden. Grund dafür ist, dass das Gestein beispielsweise von chemischen Reaktionen durch Sauerstoff verändert wird. Regen und Wind sorgen für das Abtragen und Abtransportieren von schon lockerem Gestein. Die Hitze sorgt dafür, dass sich das Gestein ausdehnt und das Abkühlen sorgt im Gegenzug dafür, dass das Gestein rissig wird.

Beim Abtragen und Transportieren wird das Gestein zerrieben und geschliffen, sodass sogar hartes Gestein wie Granit immer weiter zerkleinert werden kann.

Das Endprodukt, das durch die erwähnten Prozesse entsteht, wird Verwitterungsschutt genannt.

Für einen lebendigen und nährstoffreichen Boden bedarf es jedoch einer Zeitspanne von mehreren Jahrtausenden.

Bei der Bildung eines lebendigen und nährstoffreichen Bodens siedeln sich zunächst Bakterien, Pilze und Flechten auf dem Gestein an, was dafür sorgt, dass die ersten Bodentiere angezogen werden.

Nach einer gewissen Zeit vermischt sich das zerkleinerte Gestein mit Tierkadavern, abgestorbenen Pflanzenresten und auch Kot der Tiere.

Mithilfe von Pilzen und Bakterien entwickelt sich aus der Vermischung dann die obere Bodenschicht aus fruchtbarem Erdreich, auf der nun Pflanzen wachsen können.

Weiter unten liegen Schichten wie Sand oder Ton. Die jeweiligen Schichten haben nach unten hin eine höhere Dichte, das heißt ganz unten liegt das ursprüngliche Gestein mit der höchsten Dichte.

Bodenbildende Faktoren

Bodenbildende Faktoren werden in der Bodenkunde in 5 verschiedene Faktoren eingeteilt Obwohl die Vorgänge nicht immer gleichzeitig beobachtet werden können, kommen immer alle 5 gleichzeitig zum Einsatz:

• Klima
• Lebewesen
• Relief
• Ausgangsmaterial
• Zeit

Bodenbildende Faktoren – Klima

Beim Faktor Klima spielen der Niederschlag und die Temperatur die wichtigste Rolle. Grund dafür ist, dass viele Bodentypen stark an eine Klimazone gebunden sind. Einige Bodentypen benötigen beispielsweise enorm viel Niederschlag, um sich auszubilden und bestehen zu können, andere Bodentypen hingegen brauchen nur sehr wenig Niederschlag, aber dafür hohe Temperaturen. Böden, die auf regelmäßige Niederschläge angewiesen sind, können somit nicht in besonders trockenen Regionen vorkommen.

Durch die charakteristischen Unterschiede der Bodenarten können diese bestimmten Zonen zugeordnet werden.

Bodenbildende Faktoren – Lebewesen

Auch die Aktivität von Lebewesen ist ein wichtiger Faktor der Bodenbildung. Erst durch die Aktivität der Lebewesen auf und im Boden kommt es zur Ausbildung von Humus- oder Torfbildung und zur Durchmischung des Bodenmaterials.

Durch die Ausbildung des Humus und die Durchmischung des Bodenmaterials kann ein fruchtbarer Boden entstehen. Der Faktor Lebewesen ist somit ein Aspekt, der bei jedem Bodentyp gleich oder zumindest sehr ähnlich ausgeprägt sein muss.

Bodenbildende Faktoren – Relief

Das Relief bestimmt die Stärke der Wirkung von Wasser auf den Boden und ist damit eng mit dem Faktor Klima verbunden, da das Relief bestimmt, inwiefern und in welchem Maß äußere Faktoren, wie zum Beispiel der Niederschlag, aufgenommen werden und zur Bodenbildung beitragen.

Bodenbildende Faktoren – Ausgangsmaterial

Der Faktor Ausgangsmaterial bestimmt über die Körnung und die chemische Zusammensetzung des Bodens, was wiederum viele Eigenschaften des Bodens, wie den pH-Wert, den Nährstoffgehalt und die Wasserspeicherfähigkeit, ausmacht.

Das Ausgangsmaterial ist somit die Grundlage dafür, inwiefern zum Beispiel das Klima auf den Boden einwirken kann.

Ein Bodentyp, der beispielsweise über eine besonders hohe Wasserspeicherfähigkeit verfügt, ist vergleichsweise auf weniger Niederschläge angewiesen, da das Wasser besser gespeichert werden kann.

Bodenbildende Faktoren – Zeit

Die Zeit kann auch als übergeordneter Faktor der Bodenbildung angesehen werden, da die Weiterentwicklung eines Bodens nie wirklich abgeschlossen ist.

Die Auswirkung der Lebewesen auf die Bodenbildung ist hierfür das beste Beispiel, da die Entwicklung nicht sofort abgeschlossen ist, sondern erst eine gewisse Zeit vergehen muss, bis die Auswirkungen erkennbar sind.

Abb. 1 - Faktoren der Bodenbildung

Abbildung 1 veranschaulicht den Prozess und bodenbildenden Faktoren. Der Prozess der Bodenbildung ist von rechts nach links in seiner zeitlichen Abfolge dargestellt. Das Klima gibt dabei den Anstoß zur Verwitterung. Nachdem bereits etwas fruchtbarer Boden entstanden ist, kann er von Tieren und auch zur Anpflanzung genutzt werden.

Der Mensch wird seit einiger Zeit zusätzlich als sechster Faktor angesehen, da er den Boden auf unterschiedliche Art und Weise beeinflusst.

Häufig hat der Mensch jedoch einen negativen Einfluss auf die Bodenbildung. Ein Grund, warum der Mensch die Bodenbildung teilweise sogar ganz verhindert, ist die Bebauung des Bodens. Ein weiterer Aspekt, der die Bodenbildung beeinflusst, ist das Düngen des Bodens, wobei der pH-Wert stark verändert wird.

Bodenbildungsprozesse

Zu der Bodenbildung gehören Bodenbildungsprozesse wie die Transformation und die Translokation.

Bei der Transformation handelt es sich und Abbau- und Aufbauvorgänge, wie beispielsweise die Verwitterung. Die Translokation beschreibt wiederum Verlagerungs- und Vermischungsvorgänge, wie die Verbraunung.

Transformation

Bei der Transformation handelt es sich um Prozesse, die gegeneinander arbeiten. In diesem Fall geht es konkret um aufbauende und abbauende Prozesse.

Der Auf- und Abbau bezieht sich auf die Mineralien, die organische Bodensubstanz und die Bodenstruktur:

Abbau und Aufbau von Mineralien

Allgemein überwiegt der Zerfall, also die Zerkleinerung von Ausgangsmaterial durch physikalische Einflüsse, wie die Frostsprengung oder chemische Prozesse, wie die Lösungsverwitterung.

Abbau und Aufbau von organischen Bodensubstanzen

Auf jungen, wenig entwickelten Böden überwiegt die Humusanreicherung.

Aufbau und Abbau der Bodenstruktur

Physikalische und biologische Prozesse führen zur Gefügebildung oder -auflösung.

Translokation

Bei der Translokation werden Stoffe mobilisiert, wodurch sich dann ihre Position ändert. Mobilisiert werden die Stoffe durch Verlagerungen oder Auswaschungen.

Verlagerung

In den meisten Fällen geschieht eine Verlagerung der Stoffe vertikal innerhalb des Bodenprofils. In feuchteren Regionen werden die Stoffe aus dem Oberboden von Sickerwasser in tiefere Bereiche verlagert, wo sie sich dann wieder absetzen.

Auswaschung

Wenn Stoffe aus dem Bodenprofil ins Grundwasser gelangen, werden sie abtransportiert. In Regionen, in denen die Niederschläge die Verdunstung übersteigen, ist die Auswaschung ein wesentliches Charakteristikum. Die Auswaschung sorgt außerdem für eine Verarmung der Böden.

Bodenentwicklungsreihen

Für die Bestimmung des Bodentyps reicht Expert*innen mittlerweile schon die genaue Betrachtung eines Standortes. Du fragst dich nun vermutlich, wie das möglich ist. Die Antwort darauf ist ganz einfach: Dadurch, dass über die Jahre viele Beobachtungen angestellt wurden, haben sich Muster herausgebildet.

Diese Muster lassen sich auf die Faktoren der Bodenbildung zurückführen, die wir uns bereits angeschaut haben. Somit reicht es in den meisten Fällen schon aus, sich das Klima, das Relief oder das Ausgangsmaterial anzuschauen, um den Bodentyp zu bestimmen.

Abb. 2 - Bodenentwicklung

Abbildung 2 zeigt die verschiedenen Schichten der jeweiligen Bodentypen. Durch äußere Faktoren, wie das Klima, entwickeln sich die Bodentypen weiter. Auf der Abbildung ist diese Weiterentwicklung von links nach rechts dargestellt.

Von der Bedeutung der Faktoren Klima, Relief, Ausgangsmaterial und Zeit hast du nun bereits gehört, jedoch sorgen die Faktoren nicht nur einzeln für die Entwicklung des Bodens, sondern vor allem das Zusammenspiel.

Grund dafür ist, dass die Kombination dieser Faktoren nur bestimmte Entwicklungen zulässt. Diese unterschiedlichen Entwicklungen werden dann in Bodenentwicklungsreihen (Sequenzen) unterteilt.

Grundlegend unterteilet man die Entwicklungsreihen in:

• Zeitliche Entwicklungsreihen
• Landschaftliche Entwicklungsreihen
• Klimatische Entwicklungsreihen

Zeitliche Entwicklungsreihen (Chronosequenzen)

Die zeitlichen Entwicklungsreihen beschreiben eine vergleichbare Entwicklung von Böden auf verschiedenen Ausgangsmaterialien. Die Bedingung für die ähnliche Entwicklung ist, dass gleiche klimatische Verhältnisse vorhanden sein müssen.

Bei den Chronosequenzen werden sich ähnliche Entwicklungen zu verschiedenen Zeitpunkten angeschaut, um Aufschluss über den zeitlichen Verlauf des Prozesses zu erhalten.

Mögliche Beispiele für die ähnliche Entwicklung auf unterschiedlichem Ausgangsmaterial sind:

• Sandstein: Gestein → Syrosem → Ranker → Braunerde → Parabraunerde → Podsol
• Sand: Sand → Lockersyrosem → Regosol → Braunerde → Parabraunerde → Podsol
• Kalkstein (tonhaltig): Gestein → Syrosem → Rendzina → Terra fusca

Die verschiedenen Bodentypen haben jeweils unterschiedliche Eigenschaften und meist unterschiedliche Farbgebungen, anhand derer man sie unterscheiden kann.

Die Entwicklung der Bodentypen beim Sandstein sind auf Abbildung 3 schemenhaft dargestellt.

Landschaftliche Entwicklungsreihen (Reliefsequenzen)

Die landschaftlichen Entwicklungsreihen beschreiben die Zuordnung von bestimmten Bodentypen zu bestimmten Regionen.

Mögliche Beispiele hierfür sind folgende:

Altmoränen-Landschaft

Altmoränenlandschaften finden sich häufig in Mitteleuropa wieder, da diese zu Eiszeiten von Gletschern bedeckt waren und sich Altmoränen gebildet haben.

Sander und Geschiebesand sind Teile einer Altmoränenlandschaft, die sich durch die damaligen Gletscherbewegungen und -schmelzungen ausgebildet haben.

Beim Sander handelt es sich um Aufschüttungen von ehemaligen Gletschern in Form von Schotterebenen. Gebildet haben sich die Sander am Rand des Gletschers.

Der Bodentyp, der am häufigsten in Sandergebieten vorkommt, ist der Podsol. Beim Podsol handelt es sich um einen sehr nährstoffarmen und sauren Boden und kann daher kaum landwirtschaftlich genutzt werden.

Geschiebesand ist das feine, vom Schmelzwasser des Gletschers zusammengetragene Material.

Der Bodentyp, der am häufigsten in Geschiebesandgebieten vorkommt, ist die Braunerde. Braunerde wird häufig für den Ackerbau verwendet, da es sich ebenfalls um einen sehr nährstoffarmen Boden handelt.

Flusslandschaften der Auen

Auenböden sind stark vom Grundwasser beeinflusst, da sie sich in Tälern von Fließgewässern befinden. Teile des Bodens, die nicht durchgängig vom Wasser bedeckt sind, sind häufig von Überschwemmungen betroffen, was zur Abtragung des Bodenmaterials führt.

Ein Fluss lässt in drei Bereiche einteilen:

• Oberlauf
• Mittellauf
• Unterlauf

Der Oberlauf ist der Teil eines Flusses, der der Quelle am nächsten kommt.

Für den Oberlauf ist die Rambla eine typische Bodenart. Es kommt ständig zur Neubildung von Sedimentschichten, da die Rambla von wechselnden Überflutungen betroffen ist. "Rambla" kommt übrigens aus dem Spanischen und bedeutet "Bachbett".

Der Mittellauf ist der Teil eines Flusses, der nicht mehr so tief in die Landschaft einschneidet, da sich das Gefälle dort verringert. Für den Mittellauf ist die Paternia eine typische Bodenart. Die Paternia ist von einem wechselnden Grundwasserstand und teilweise von Überflutungen betroffen. Paternia Gebiete werden häufig durch Forstkulturen genutzt.

Der Unterlauf ist der Teil eines Flusses, der der Mündung am nächsten ist. Für den Unterlauf ist die Tschernitza eine typische Bodenart. Die Tschernitza ist sehr fruchtbar, da es sich um einen humusreichen und mineralhaltigen Boden handelt.

Klimatische Entwicklungsreihen (Klimasequenzen)

Obwohl das Klima in Mitteleuropa recht vergleichbar ist, sind die Unterschiede in der Bodenentwicklung auch kleinräumig nachweisbar. Den größten Einfluss auf die unterschiedliche Entwicklung hat dabei der Niederschlag.

• Kölner Becken (720 mm): Parabraunerde
• Hildesheimer Börde (660 mm): (Schwarzerde)-Parabraunerde
• Magdeburger Börde (600 mm): (Parabraunerde)-Schwarzerde
• Regenschattengebiet des Harzes (450 mm): Schwarzerde

Im Nordwesten Deutschlands ist der Prozess der Entwicklung schon sehr weit fortgeschritten, was daran liegt, dass es grundlegend regenreicher ist. Ganz im Osten ist es wesentlich trockener, daher liegen dort auf gleich alten Sanden noch verstärkt Braunerden vor. Braunerde kommt in gemäßigt trockenen Gebieten vor. Höhere Niederschläge würden zu Prozessen wie der Verbraunung führen, die wir uns bereits angeschaut haben.