Auswirkungen der Bearbeitungserosion auf Erträge und Kohlenstoffbilanzen in kuppigen Landschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Fiener; Professor Dr. Michael Sommer
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften ; Physische Geographie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422576233

Bodenerosion in ackerbaulich genutzten Landschaften stellt eine bedeutende Umweltgefährdung dar, die verschiedenste Ökosystemdienstleistungen der Böden dauerhaft beeinträchtigt. Während die Bodenerosion durch Wasser (und teilweise Wind) relativ gut erforscht ist, existieren bei der Erosion durch Bodenbearbeitung noch große Kenntnislücken. Dabei ist die Größenordnung beider Erosionsarten vergleichbar; in Gebieten mit geringer Regenerosivität kann die Bearbeitungserosion sogar der dominierende Prozess sein. Ziel des Projektes ist es, den Einfluss der Bearbeitungserosion auf die Erträge wichtiger landwirtschaftlicher Kulturpflanzen sowie die Rückkopplungen auf den C-Kreislauf zu quantifizieren. Die Antragsteller prüfen in der kuppigen Grundmoränenlandschaft NO-Deutschlands die zentrale Hypothese, dass sich mit zunehmender Bearbeitungserosion sowohl die feldskalige Ertragsheterogenität erhöht – bei gleichzeitiger Abnahme der mittleren Flächenerträge – als auch die landschaftsskalige C-Speicherung in Böden. Die ausgewählte Testregion des Quillow-Einzugsgebietes ist durch einen hohen Mechanisierungsrad der Landwirtschaft charakterisiert sowie durch geringe Niederschläge (mit häufigen Trockenphasen) und damit durch eine große Klimasensitivität der landwirtschaftlichen Produktion. Zusammen mit den umfangreiche Vorarbeiten der Antragsteller in der Region sowie der Verfügbarkeit langer Datenreihen (ZALF) machen diese Eigenschaften das Untersuchungsgebiet zu einer idealen Testregion für das geplante Forschungsvorhaben. Im Arbeitsprogramm erfolgt eine interdisziplinäre Verknüpfung von (i) experimentellen Arbeiten zu Abtragsraten und C-Haushalt, (ii) multitemporalen Fernerkundungansätzen und (iii) einer Rekonstruktion von Erosionsraten (1960-2020) auf Basis von Radionukliden (239+240Pu) mit einem gekoppelten Erosions-C-Regionalmodell (SPEROS-C). Durch die geplanten Forschungsarbeiten kann eine wichtige Kenntnislücke über die Wechselwirkungen zwischen Bearbeitungserosion, Erträgen und dem C-Kreislauf geschlossen werden, insbesondere für Gebiete mit geringer Bodenerosion durch Wasser. Zudem lassen sich die entwickelten methodischen Ansätze in weiteren kuppigen Grundmoränenlandschaften der nördlichen Hemisphäre anwenden, die von globaler Bedeutung für die landwirtschaftliche Produktion sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen