Klimawandel

Der Boden im Profil

Ursula Weiß /

Die Auswirkungen des Klimawandels machen vor unseren Böden nicht Halt. Die höheren Temperaturen wirken sich auf Prozesse im Boden aus, durch Starkniederschlagsereignisse treten vermehrt Erosionen auf und zunehmend geringer werdende Niederschläge sind eine Herausforderung für die Bäume in historischen Parks wie dem Schlosspark Pillnitz und im Großen Garten Dresden. Um entsprechende Entwicklungen sichtbar machen zu können, wurden in beiden Parkanlagen Lackprofile des Bodens erstellt. Doch was ist das überhaupt und welche Erkenntnisse können daraus gewonnen werden?

Was ist ein Lackprofil?

Mit einem Lackprofil wird das naturgetreue Abbild, das heißt der aktuelle Entwicklungszustand eines Bodenprofiles langfristig konserviert und dokumentiert. Als Bodenprofil wird ein von der Erdoberfläche senkrecht ausgeführter Schnitt in den Boden bis zum unverwitterten Ausgangsmaterial bezeichnet. Daraus können interessante Erkenntnisse zu Bodenbeschaffenheiten, Bodenprozesse und archäologische Strukturen abgeleitet werden. Lackprofile dienen an Universitäten der Lehre und Forschung.

Und welche Auskünfte gibt ein Lackprofil?

Es informiert über die Farbe, charakteristische Strukturen, Humus- und Steingehalt sowie Bodenarten (wie zum Beispiel Sand, Schluff, Ton). Es zeigt außerdem wie tiefgründig der Boden (Solum), also der Ober- und Unterboden zusammen, ist. In einem Boden mit 1,5 m Tiefe können so mehr Wasser und Nährstoffe gespeichert werden als in einem Boden mit nur 50 cm Mächtigkeit. Ein hoher Steingehalt ist zudem schlecht für die Fähigkeit des Bodens Wasser zu speichern und die Durchwurzelbarkeit. Die Tiefe der Durchwurzelbarkeit ist für Bäume eine wichtige Eigenschaft. Entsprechend der Bodenart, dem Humusgehalt, Steingehalt und Tiefgründigkeit kann abgeleitet werden, wie viel pflanzenverfügbares Wasser im Boden gespeichert werden kann.

Oft finden wir auch eine organische Auflage, die Streuschicht, auf Waldböden oder Wiesen. Sie besteht aus toten Pflanzenteilen wie Laub, Nadeln und Stängeln. Sie bietet zahlreichen Tieren einen Lebensraum, Rückzugsort und dient als Nahrungsquelle. Eine frische, mit dem typisch erdigen nach Waldboden und Pilzen riechende Humusauflage kennen wir aus Wäldern. Die Streuschicht wird in Abhängigkeit von Zusammensetzung, Wassergehalt und Temperatur unterschiedlich schnell zersetzt.

Wie beeinflusst der Klimawandel die Bodenentwicklung?

Das Klima wirkt über Temperatur, Niederschlag und Verdunstung auf den Boden ein. Normalerweise sickert das Niederschlagswasser in tiefere Schichten, ist für die Pflanzen verfügbar und kann zur Grundwasserneubildung beitragen. Bei höheren Temperaturen reicht das im Boden gespeicherte Wasser für die Pflanzen durch die höhere Verdunstungsrate nur für einen geringeren Zeitraum und bedeutet damit Trockenstress. Die Bodenentwicklung wird durch Pflanzen und Tiere, den Menschen durch Bodenbearbeitung oder Rodung sowie die Höhenlage und die Hangneigung beeinflusst. Wichtige Faktoren sind weiterhin die mineralische Zusammensetzung des Bodens sowie die Beschaffenheit des Ausgangsmaterials, ob Fest- oder Lockergestein. Da die Bodenentwicklung ein extrem langsamer Prozess ist, spielt die Zeit eine wichtige Rolle.

Die Lackprofile für die Staatlichen Schlösser, Burgen und Gärten

Im Rahmen des Projektes „Klimawandel in historischen Gärten – Auswirkungen Handlungsfelder Maßnahmen“ wurde der Ist-Zustand der Böden dokumentiert.

Daher wurden im Schlosspark Pillnitz zwei und im Großen Garten Dresden fünf Bodenprofile angelegt und horizontweise für bodenkundliche Untersuchungen beprobt. Zusätzlich wurden punktuelle Untersuchungen mittels Kammerbohrer bis auf 80 cm Tiefe durchgeführt. Anhand der im Gelände und Labor ermittelten Ergebnisse konnten die standortsökologischen Eigenschaften bewertet und Maßnahmen zur Verbesserung abgeleitet werden.

 

Wo im Park und warum genau dort?

Bevor die Profilgruben angelegt werden können, muss an den vorgesehenen Flächen eine Kampfmittelsondierung durchgeführt werden. Die Stellen werden per GPS eingemessen und dokumentiert. Um die Baumwurzeln zu schonen, dürfen die Profile nicht zu nahe an Bäumen ausgehoben werden.  Die Lackprofile werden auf der Wiese beim Chinesischen Pavillon und im Großen Garten bei der Eichwiese hergestellt. Für die Sportgemeinschaft Dynamo Dresden bietet sich die einmalige Gelegenheit, mittels eines Lackprofils den Aufbau ihres Sportrasens zu untersuchen, welcher seit über 50 Jahren als Trainingsgelände dient. Fans können dieses Lackprofil heute im Museum betrachten.

Vorbereitung zur Entnahme eines Lackprofiles

An der vorgesehenen Stelle wird eine Bodengrube ausgehoben. Wie wird da vorgegangen? Zum Schutz des Bodens und der Vegetation vor den Ketten des Baggers werden Matten ausgelegt. Die Rasensoden werden mit dem Spaten abgestochen und an der Seite abgelegt. Anschließend wird mit dem Bagger zuerst der in der Regel dunklere Oberboden und dann der Unterboden entnommen. Die Bodenschichten werden separat neben dem Profil abgelegt. Da mit dem Bagger keine glatte, vertikale Seite hergestellt werden konnte, wird die Nordseite des Profils mit einem Spaten glatt abgestochen. Diese bildet die „Profilwand“.

 

Von der Präparation im Gelände bis zum Ausstellungsstück

Ein spezieller Kunstlack wird gleichmäßig und lückenlos auf die Profilwand in einer Breite von ca. 80 cm aufgesprüht und dringt mehrere Zentimeter in diese ein. Damit wird die Struktur fixiert. Nach dem Antrocknen, was in Abhängigkeit von der Witterung zwei bis drei Tage dauert, wird der mit Kunstlack behandelte Streifen mit einem Textilgewebe bedeckt und nochmals gleichmäßig mit Kleber bestrichen. Nach Trocknung wird der Lackrohling aus der Wand herauspräpariert und zum Transport auf ein Brett gelegt. Damit kein Bodenmaterial verloren geht, wird zum Schutz der Rohling mit Folie eingewickelt. Von jeder Bodenschicht (Horizont) wird zusätzlich Originalmaterial in einer Tüte mitgenommen. Der Lackrohling muss nun ein bis zwei Monate trocknen. Danach erfolgt eine Nachbearbeitung des Rohlings und das Lackprofil wird auf eine Platte aufgeklebt. Fehlstellen werden mit Originalmaterial ausgebessert und zum Schluss mit Lack versiegelt.

 

Das Lackprofil von der Wiese am Chinesischen Pavillon

Zu sehen ist im Oberboden ein dunkelbrauner Horizont, der sich an Ort und Stelle unter der Wiese entwickelt hat. Darunter folgen drei M-Horizonte (Kolluvialhorizonte). Das Material dieser Horizonte wird im Laufe der Bodenentwicklung durch Erosion von den Hängen an dieser Stelle abgelagert. Sie sind zu unterschiedlichen Anteilen mit Humus, Steinen, Bauschutt und Sanden angereichert. Der fünfte Horizont ist ein R-Horizont. Er entsteht durch eine tiefgründige Bodenbearbeitung (Rigolen) bei der Anlage eines Weinberges. In Pillnitz ist der Weinbau Anfang des 15. Jahrhunderts belegt. Die M- und R-Horizonte machen deutlich wie stark der menschliche Einfluss die natürliche Bodenentwicklung unterbrochen und verändert hat. Das Ausgangssubstrat für die Bodenentwicklung lagerte sich in der Weichsel-Kaltzeit vor 115.000 bis vor 20.000 Jahren ab. Im Lackprofil können wir im Unterboden den über sehr lange Zeit stattfindenden bodenbildenden Prozess der Tonaus- und Toneinwaschung erkennen. Pflanzenwurzeln können Wasser und Nährstoffe bis in eine Tiefe von mehr als 75 cm erschließen. Das gesamte Profil weist eine tiefe Durchwurzelung auf und damit auf sehr gute standortökologische Eigenschaften hin.

Hergestellt wurden die Lackprofile von der TU Dresden, Institut für Bodenkunde und Standortslehre (Tharandt), in Zusammenarbeit mit dem Büro für Bodenwissenschaften, Freiberg.

Das Lackprofil vom nördlichen Teil des Chinesischen Gartens wird in der Dauerausstellung des Schlossmuseums Pillnitz gezeigt. Bei der Wanderausstellung „Klimawandel in historischen Gärten“ des Schlösserlandes Sachsen, die in der Bibliothek von Tharandt zu sehen war, wurde das Lackprofil der Eichwiese aus dem Großen Garten gezeigt. Dieses Lackprofil ist nun im Judeich-Bau mit vielen anderen Lackprofilen aus aller Welt ausgestellt.

 

Dr. Ursula Weiß ist Agrarbiologin und untersuchte im Klimawandelprojekt die Böden und Bäume im Großen Garten und Schlosspark Pillnitz. Oft will sie wissen, was der Boden unter ihren Füßen schon alles erlebt hat und erzählen könnte.


Letzte Änderung: 24.01.2020

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