Der Boden des Jahres 2021 – Lössboden

Mit dem Lössboden wird ein Boden der Boden des Jahres, der vermutlich wie kein anderer mit dem Klima und dessen Wandel verbunden sein dürfte. Gleichzeitig stellt Löss einige der besten Böden für Ackerbau und ist damit ein sehr wertvoller Boden, denn es zu schützen gilt. Denn er wurde nicht nur durch Klimaschwankungen geschaffen, er ist auch durch den Klimawandel verwundbar. Denn was das Klima gab, kann es auch sehr schnell wieder nehmen.

 

Was ist Löss?

Löss ist, je nach Standpunkt, in Sediment, ein Boden oder gar ein Gestein (wobei der erste und der letzte Punkt eigentlich keinen Widerspruch darstellen). Löss hat meist eine hellgelbe Farbe und ist ein ungeschichtetes, homogenes, meist kalkhaltiges Sediment, das aus Schluff aufgebaut ist. Schluff ist eine Korngröße, kleiner als Sand, mit Partikeln zwischen 0,063 (Grobschluff) und 0,0063 mm (Feinschluff). Das sind auch die Partikelgrößen, die sich gut vom Wind transportieren lassen. Der Begriff „Löss“ stammt vermutlich aus dem alemannischen, wo lose oder locker bedeutet. Eingeführt wurde der Begriff von Karl Cäsar von Leonhard um das Jahr 1923, auch wenn die Bezeichnung schon einige Zeit vorher landläufig auftauchte.

Mineralogisch besteht Löss zum größten Teil aus Quarz, das kann zwischen 50 und 80 % liegen. Von unter 8 % bis 20 % sind kalkige Bruchstücke. Der Gehalt kann variieren, auch aufgrund von nachträglicher Entkalkung. Außerdem sind auch andere Minerale, wie z.B. Feldspäte oder auch vulkanische Gläser vorhanden. In einigen Fällen, z.B. in Argentinien oder Neuseeland können diese Bestandteile auch dominant werden.

Die einzelnen Körner zeigen sich sehr kantig und kaum gerundet. Das erklärt übrigens auch die hohe Standfestigkeit von Steilwänden in Lössgebieten.

Es ist übrigens diese sehr schlechte Rundung, die gegen die alten Theorien der Lössentstehung spricht. So waren die ersten Forscher noch davon überzeugt, im Löss ein von Wasser abgelagertes Sediment vor sich zu haben. Erst 1877 erkannte Ferdinand von Richthofen im Löss eine Windablagerung. Weitere Forscher stützten seine Beobachtungen auch an rezenter Lössbildung in Sachsen.

Kind der Eiszeit

Um die Entstehung des Löss zumindest in Mitteleuropa zu verstehen, müssen wir in der Zeit zurückgehen. Und zwar eine ganze Strecke in der Zeit, in die Zeit der letzten Eiszeit. In der Zeit zwischen 115 000 und 13 000 Jahren vor heute sah die Welt ein klein wenig anders aus, als wir sie heute gewohnt sind. Es war hier im Mittel rund 4° bis vielleicht 5° kühler als heute. Das mag uns auf den ersten Blick vielleicht wenig erscheinen, aber es hat dramatische Auswirkungen (nur mal so als kleine Randnotiz, der von uns verursachte Klimawandel liegt in derselben Größenordnung, und auch seine Auswirkungen werden die Welt ebenso stark verändern).

Aber zurück zu unserem Löss. Die wenigen Grad, die es im Durchschnitt kälter war, hatten dramatische Auswirkungen. Dort, wo heute die skandinavischen Länder liegen, war eine Eiswüste. Landschaftlich vielleicht vergleichbar mit der heutigen Antarktis oder Grönland. Ein mächtiger Eispanzer bedeckte weite Teile der nördlichen Länder mehrere hundert Meter mächtig (im Zentrum vielleicht 2000 bis 3000 m), er erstreckte sich bis in die norddeutsche Tiefebene. Davor lag eine kalte Tundra mit spärlicher Vegetation.

Die Gletscher hobelten die Gesteine Skandinaviens langsam ab und transportierten sie bis nach Deutschland. Dabei wurden die Gesteine vielfach stark zerkleinert, neben den vielfältigen Geschieben blieb auch jede Menge Staub übrig. Und da sich das Eis von seinem Zentrum unablässig in Richtung seines Randes bewegte, brachte es diesen Gesteinsstaub auch bis an seinen Rand.

Dort wurde der Gesteinsstaub angelagert, aber er blieb dort nicht lange. Vom Eis her wehten ständig starke Winde in Richtung auf das Vorland. Diese Winde transportierten den Staub über große Distanzen. Abgelagert wurde er meist auf der windabgewandten Seite von Hügeln. Spielte in Deutschland die Eiszeit für die Lössbildung auch eine große Rolle, es geht auch in anderen Klimaten. Es muss eben nur trocken genug sein, damit Gesteinsstaub verweht werden kann. So entsteht Löss auch in den Randgebieten von Wüsten.

Verbreitung von Löss

Löss ist weltweit gesehen ein sehr weit verbreitetes Sediment. Insgesamt dürften ca. 10 % der Erdoberfläche mit Löss bedeckt sein. Dabei sind die mittleren Breiten das Hauptverbreitungsgebiet, während die Tropen und in den hohen Breiten nur sehr vereinzelt Löss vorkommt.

In den Lössgebieten Mitteleuropas sind Mächtigkeiten von 3 bis vielleicht 10 m normal, nur in sehr geschützten Lagen kann es auch mehr sein. In den großen Lössplateaus Chinas können dagegen auch Mächtigkeiten bis 400 m auftreten.

Löss in Deutschland

Löss kommt in Deutschland verbreitet vor. In Norddeutschland werden sie als Börden bezeichnet, im Süden dagegen oft als Gäulandschaften.

Dir größten norddeutschen Lössvorkommen findet man in einem Gürtel, der von der Aachen-Jülicher Börde und Soester Börde im Westen über die Hildesheimer Börde, Magdeburger Börde bis in die Leipziger Tieflandbucht und das sächsische Hügelland im Osten erstreckt.

Ein weiterer Lössgürtel erstreckt sich durch das Oberrheintal und die Täler und Beckenlandschaften der Mittelgebirge. Im Süden wurde der Löss von den Alpengletschern hauptsächlich im Bereich der nördlichen Schotterfluren der Alpenflüsse abgelagert.

Die bayerischen Lössgebiete setzen sich nach Osten bis ins österreichische Innviertel fort. Die Hauptvorkommen von Löss in Österreich finden sich in Niederösterreich. In Krems können sie bis 40 m Mächtigkeit erreichen.

Boden entsteht

Über das große Verbreitungsgebiet und die vielfältigen klimatischen Rahmenbedingungen konnten sich aus dem fein zermahlenen Gesteinsstaub eine Vielfalt von Bodentypen entwickeln. In jeden Fall beginnt die Bodenbildung mit einer Verlagerung des Kalkanteils im Boden. Dabei wird der Kalk in den oberen Bodenbereichen gelöst und in tieferen Lagen wieder ausgefällt. Die dabei oft entstehenden manchmal mehrere Zentimeter großen Kalkkonkretionen werden auch als Lösskindl bezeichnet.

Allen Bodentypen gemein ist ihre hohe Fruchtbarkeit, die sie für Ackerbau sehr wertvoll macht. Das spiegelt sich auch in dem besonders in den nördlichen Bereichen verwendeten Begriff „Börde“ für die Lössgebiete wider. Dieser hat denselben Ursprung wie „Bürde“ oder „tragen“ und deutet auf die Fruchtbarkeit der dortigen Böden hin. Sie tragen eine reiche Ernte.

Ist das lokale Mikroklima feucht, so entwickelt sich aus dem Löss meist eine Parabraunerde.

Fruchtbar und sensibel – Parabraunerde

Parabraunerden gehören mit zu den fruchtbarsten Böden in Deutschland. Ihr Hauptverbreitungsgebiet deckt sich mit der des Löss, sie kommen hauptsächlich in den nördlichen Lössgebieten und den Tälern der Mittelgebirge vor.

Durch versickerndes Wasser werden Tonpartikel aus den oberen Bodenschichten in tiefere Schichten verlagert. Dieser Prozess der Tonverlagerung wird Lessivierung genannt und er läuft in den deutschen Lössgebieten auch heute immer noch ab.

Dabei entsteht ein tonreicher Horizont in den tieferen Schichten des Bodens. Der Boden zeigt im Profil meist eine charakteristische Zweifarbigkeit mit einem helleren tonarmen oberen Bereich und einem tieferen dunklen, in dem Tonpartikel angereichert sind.

Parabraunerden haben die Fähigkeit, viel Wasser speichern zu können. Dies fördert das Pflanzenwachstum auch in trockenen Phasen. Diese Fähigkeit macht sie im Angesicht des bereits ablaufenden Klimawandels um so wertvoller, denn trockene Sommer dürften in der Zukunft sehr viel häufiger vorkommen. Einen kleinen Vorgeschmack haben wir in den letzten 3 Jahren ja bereits bekommen.

Dabei ist die Parabraunerde ein richtiges Sensibelchen. Wenn der Boden nicht von Vegetation bedeckt ist, kann er durch Regen sehr leicht fortgespült werden. Dies betrifft Äcker deutlich stärker als Grünland oder Wälder, denn hier bremst die Pflanzendecke die Erosion stark. Da aber auf Parabraunerden hauptsächlich Ackerbau betrieben wird, ist dies auch wieder in Hinblick auf den Klimawandel ein großes Problem, denn besonders die Starkregenereignisse im Herbst, Winter und beginnendem Frühjahr, also außerhalb der Vegetationsperiode, dürften zunehmen.

Dies ist nicht die einzige Gefahr für die Parabraunerde durch Regen. Werden die Poren im Boden durch feine Partikel verstopft, neigen Parabraunerden zur Verschlämmung, nach dem Austrocknen können sich harte Krusten bilden.

Auch die Bearbeitung selber kann die Parabrauerde bedrohen. Schwere landwirtschaftliche Fahrzeuge verdichten den Boden und können all die oben angeführten Probleme zusätzlich fördern.

Gebleichter Boden – Fahlerde

Wenn Parabraunerden von Versauerung betroffen werden, können sie sich zu Fahlerden entwickeln. Sie sind zum einen mit einem pH-Wert um 4 sehr sauer, zum anderen hat sich hier die Tonverlagerung extrem ausgedehnt. Bis zu 20 % des Tons der oberen Bodenschichten sind hier betroffen. Daher ist der obere Bereich stark an Ton und auch an Eisen verarmt und zeigt sich sehr bleich. Dagegen ist der untere Bereich rötlich-braun, denn hier finden sich die verlagerten Stoffe wieder.

Auf diese Weise kann die Fahlerde der Parabraunerde sehr ähnlich sehen. Diese Ähnlichkeit hat zu der etwas kuriosen Situation geführt, dass die Fahlerde 1986 als eigenständiger Bodentyp aus der westdeutschen Bodenklassifikation gestrichen wurde. Nach der Wiedervereinigung wurde sie in die nunmehr gesamtdeutsche Bodenklassifikation aber wieder aufgenommen. Der Grund war die hohe Verbreitung von Fahlerden besonders in den Ostdeutschen Lössgebieten.

Auch die Fahlerde zeigt sich recht fruchtbar und ist für Pflanzen ein recht guter Standort, wenn auch die zunehmende Versauerung die Pflanzen schädigen kann. Wie die Parabraunerde ist auch die Fahlerde stark von Erosion und Verdichtung bedroht. Hinzu kommt noch eine Gefahr, die mit der Versauerung des Bodens einhergeht.

Die zunehmende Säure zerstört die in den oberen Bodenschichten verbliebenen Tonminerale. Das kann man manchmal bei trockenen Fahlerden gut beobachten. Hier ist der gebleichte Horizont dann weiß und sehr pulverförmig. Dies sind die Reste der zerstörten Tonminerale. Der Bleichhorizont ist nicht immer deutlich nach unten abgegrenzt, er kann auch zungenförmig nach unten ausgebuchtet sein. Dies sind Fließbahnen der sauren Bodenlösungen.

Um die Fruchtbarkeit der Fahlerden zu erhalten, müssen sie oft gekalkt werden. Die Fahlerde war 2006 auch selber schon ein Boden des Jahres

Der Star unter den Ackerböden – Schwarzerde

Der absolute Star unter den Ackerböden dürfte die Schwarzerde sein. Sie war wohl auch aus dem Grund 2005 der allererste Boden des Jahres. Schwarzerde ist in ihrer Fruchtbarkeit wohl unübertroffen. Durchschnittlich 12 Tonnen Weizen kann sie pro Hektar produzieren. In Deutschland liegt der Ertrag an Weizen ansonsten im Mittel bei 8 Tonnen pro Hektar. Schwarzerden sind super darin, Nährstoffe und Wasser zu speichern und Pflanzen zur Verfügung zu stellen. Dabei ist vieles an ihnen noch nicht ganz verstanden. Ihre Entstehung zum Beispiel.

Vermutlich müssen mehrere Faktoren zusammenspielen, um eine Schwarzerde entstehen zu lassen. Zum einen braucht es ein geeignetes Ausgangsmaterial, und hier ist der Löss die beste Wahl, da er selber schon viele gute Eigenschaften für einen hervorragenden Boden mitbringt.

Das Klima musste auch mitspielen. Kontinentales Klima mit kalten Wintern und trockenen Sommern war günstig, da beide die Bodenaktivität einschränken. Zu diesen inaktiveren Zeiten fand kein Humusabbau statt. Daher konnte sich der Humus im Boden anreichern, dem die Schwarzerde ihre Farbe und auch ihren Namen verdankt. Immerhin 4 bis 8 % Humusanteil kann eine Schwarzerde enthalten.

Auch die Vegetation musste passen. Günstig war eine Steppenvegetation mit Gräsern. Gräser haben den Vorteil, dass sie mit ihren ausgedehnten Wurzeln sehr viel Biomasse unterhalb der Bodenoberfläche bilden. Diese trägt zum Humusaufbau bei. Außerdem können bei Steppenbränden Kohlebruchstücke in den Boden gelangen.

Die geeignete Bodenfauna sollte auch vor Ort sein, denn eine größere Zahl an Tieren, die den Boden durchwühlen, bringt den Humus auch in tiefere Bodenhorizonte.

Manchmal scheint möglicherweise auch der Mensch mit seiner Bewirtschaftung eine Rolle zu spielen. Brandwirtschaft sorgt mit Kohlenrückständen und das hohe Nahrungsangebot sorgt für die notwendigen Bodentiere, die diese in die tieferen Schichten einarbeiten. Außerdem neigt ja auch der Mensch dazu, seine Ackerböden umzuwühlen.

Schwarzerde ist in Deutschland ein relativ seltener Boden, der zudem unter unseren Klimabedingungen nicht entsteht. Rund 3 % der Bodenfläche Deutschlands besteht aus Schwarzerden, das macht immerhin gut 11 000 km² aus.

Da sie aber unter den heutigen Klimabedingungen nicht neu entstehen, sind sie eigentlich Relikte eines vergangenen Klimas. Zudem sind die meisten Schwarzerden Deutschlands degradiert, das heißt, sie befinden sich in einem Übergang zu Parabrauerden. Die Degradierung wird durch Versauerung befördert.

Dabei sind die Schwarzerden mit ihrer enormen Wasserspeicherfähigkeit eigentlich ideale Böden für die Landwirtschaft unter den Bedingungen des Klimawandels. Schwarzerden haben die Fähigkeit, soviel Wasser speichern zu können, wie Weizen in 40 Tagen benötigt, um ohne Trockenstress wachsen zu können.

Lössboden ist wertvoll

Wie oben beschrieben hat Löss sehr viele positive Eigenschaften, die ihn für den Ackerbau so wertvoll machen.

Es ist also kaum verwunderlich, dass auch in vergangenen Zeiten Landschaften mit Lössböden zu bevorzugten Siedlungsräumen zählten. So konnten zum Beispiel die großen Siedlungen der Cucuteni-Tripolje um 4800 bis 3000 v. Chr. Kultur mit bis zu 20 000 Einwohnern entstehen.

Auch in Deutschland liegen viele Städte Köln, Magdeburg, Hildesheim oder Stuttgart in räumlicher Nähe zu Lössgebieten.

Die Fähigkeit von Lössboden, Pflanzennährstoffe und auch Wasser gut speichern zu können und damit Ackerpflanzen auch bei länger anhaltender Trockenheit zu versorgen, werden auch in Zukunft immer gefragt sein. Ganz besonders, da alle Prognosen für den bereits ablaufenden Klimawandel zunehmende Trockenheit während der Sommermonate vorhersagen. Schonen wir also den wertvollen Boden und behandel wir ihn mit Respekt!