quantitative erosionsmessung im urserental n. hohwieler c. alewell, v. prasuhn andermatt,...
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Quantitative Erosionsmessung im
Urserental
N. Hohwieler
C. Alewell, V. Prasuhn
Andermatt, 14.September 2007
Staatsekretariat für Bildung und Forschung im Rahmen der EU – COST
Aktion 634
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Ziel der Arbeit:
Im Gegensatz zu Flachland/Acker gibt es wenige gängigen/bewährten Methoden zur Erosionsmessung.
Quantifizierung des kontinuierlichen Bodenabtrags
keine fundierten Angaben, wie viel Erosion tatsächlich in den Alpen stattfindet (Größenordung).
Die dominanten Prozesse sind im Gegensatz zum Flachland nicht bekannt (Spritz-, flächenhafte- und Rillen- Erosion).
Einfluss der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Erosionsmengen soll geprüft werden.
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Quantifizierung wird mit unterschiedlichen Methoden durchgeführt (1)
Sedimentfallen
3 je Landnutzung: I. Schnittwiese
II. Weide mit Zwergsträucher
III. Weide ohne Zwergsträucher
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Radiogene Cs-137 Messung
Anhand der Strahlung des Cs-137 an einzelnen Stellen können Rückschlüsse über Bodenabtrag der letzten 21 Jahre gezogen werden.
Quantifizierung wird mit unterschiedlichen Methoden durchgeführt (2)
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Sedimentfallen
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Ergebnisse der Messdaten Sedimentfallen 2006 + 2007
• Weiden ohne Zwergsträucher weisen die meiste Erosion auf
• Schnittwiesen zeigen die geringsten Werte für Erosion
0
5
10
15
20
2006 2007
Zeit [Jahr]
Bo
de
na
btr
ag
[k
g/h
a]
Schnittwiese
Weide mit Sträucher
Weide ohne Sträucher
Juli bis November April bis August
• Erosion ist 2007 höher als 2006
Zwergsträucher
Zwergsträucher1. Warum sind die Erosionswerte 2007 höher als 2006?
2. Warum sind die Werte allgemein so gering, obwohl sichtbare Schäden deutlich sind?
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0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jan Feb Mrz April Mai Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dez
Monate
Bo
den
abtr
ag [
kg/h
a]
Unterschiedliche Messzeit
Auch unter Berücksichtigung der Niederschlagsmenge ändert sich das Verhältnis nicht
2007 2006
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Ein Windschutz wurde 2007 eingesetzt
Dies könnte eine mögliche Erklärung für die höheren Werte sein, da das abgetragene Material durch die Schutzfolie nicht aus der Messvorrichtung ausgeweht werden kann
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Hypothese:
Boden wird flächenhaft verlagert, jedoch am Hang zwischengelagert
2. Warum sind die Werte allgemein so gering, obwohl sichtbare Schäden deutlich sind?
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Vergleich Sedimentfallen - Auffangbecher
• kleinräumiger Bodenabtrag an gestörten Flächen ist bei beiden Weiden vergleichbar
• anhand der bisher vorliegenden Daten, verhindern Zwergsträucher flächenhafte Erosion über grössere Hangabschnitte
0
5
10
15
20
25
30
Wiese Weide mitSträucher
Weide ohneSträucher
Landnutzungstypen
Bo
de
nab
trag
[kg
/ha]
Sedimentfallen
0
50
100
150
200
250
300
Wiese Weide mitSträucher
Weide ohneSträucher
Landnutzungstypen
Bo
de
na
btr
ag
[g
]Auffangbecher
Zwergsträucher Zwergsträucher
Zwergsträucher Zwergsträucher
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Vergleichsmessungen mit Cs-Daten
-100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00
Weide mitSträucher
Weide ohneSträucher
Cs-137 [Bq/kg]
Austrag Ablagerung
Bei Weiden mit Zwergsträuchern wird Material am Hang abgelagert
Zwergsträucher
Bei Weiden ohne Zwergsträucher kann Material nur geringfügig auf Viehgangeln abgelagert werden
Zwergsträucher
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Grenzwerte für die Schweiz liegen bei 2 - 4 Tonnen / ha Jahr
Erosionswerte im Urserental liegen bei 0.02 – 0.1 Tonnen / ha Jahr
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Zusammenfassung der Ergebnisse I
Die landwirtschaftliche Nutzung scheint einen Einfluss auf die Menge des oberflächlichen Bodenabtrags zu haben. (Wie stark der Einfluss der Landwirtschaft ist, kann bisher nicht gesagt werden.)
Die kleinräumige Aktivität des oberflächlichen Bodenabtrags zeigt nahezu gleiche Werte für Weidenutzung mit und ohne Zwergsträucher.
Jedoch scheinen die Zwergsträucher die flächenhafte Erosion an ganzen Hangabschnitten zu vermindern.
Die Messwerte des oberflächlichen Bodenabtrags sind von April bis Juli 2007 höher als von Juli bis November 2006.
Richtlinien für die Grenzwerte des Bodenabtrags der Schweiz sollten aufgrund solcher Ergebnisse speziell auf den Alpenraum angepasst werden.
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!
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100
200
300
400
500
600
2006 2007
Zeit [Jahre]
no
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rte
r B
od
en
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tra
g f
ür
4 M
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ate
[g
/mm
ha
]
Schnittwiese
Weide mit Sträucher
Weide ohne Sträucher
Juli bis November April bis August
1. Warum sind die Erosionswerte 2007 höher als 2006?
Anhang
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50
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Zeit
Nie
de
rsc
hla
g [
mm
] 2006
2007
Vergleich Daten August 2006/2007
Monatssumme Aug06 = 165mm
Monatssumme Aug07 = 191mm
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Schnittwiese Weide ohne Sträucher Weide mit Sträucher
Landnutungsart
Bod
enab
trag
[kg/
ha]
2006
2007
Anhang