Beschleunigte Bodenerosion durch den Menschen bereits seit 4000 Jahren

Änderungen der Landnutzung durch den Menschen haben die Bodenerosion schon lange vor der Industrialisierung verstärkt. Das ist das Ergebnis einer Studie mit Beteiligung der Universität Bremen, in der Sedimente in mehr als 600 Seen weltweit analysiert wurden.

Böden bilden die Grundlage für fast alle biologischen Prozesse auf den Kontinenten. Verwitterung und Abtragung wurden über Jahrmillionen vor allem durch klimatische Einflüsse kontrolliert. In der jüngeren Vergangenheit sowie auf lokaler und regionaler Ebene sind anthropogene Aktivitäten zu Hauptursachen der Bodenerosion geworden. Unklar blieb jedoch bisher, ob die vom Menschen verursachte Bodenerosion auch weltweit Auswirkungen hat.

Bohrkerne von Sedimenten aus 632 Seen weltweit untersucht

Um diese Frage zu beantworten, blickte ein Team internationaler Wissenschaftler unter Leitung des französischen Geowissenschaftlers Jean-Philippe Jenny vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und dem CARRTEL Limnology Center in Thonon-les-Bains, Frankreich, in die Vergangenheit zurück. Sie untersuchten Bohrkerne von Sedimenten aus 632 Seen weltweit, die in den vergangenen Jahrzehnten von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erfasst worden sind. „Sedimente in Seen gelten als natürliche Archive für Bodenerosionsprozesse. Alles was aus den Einzugsgebieten der Seen an festen und gelösten Stoffen ausgetragen wird, bleibt am Grund der Seen chronologisch erhalten“, sagt Dr. Jenny.

Mit Hilfe von Radiokohlenstoffdatierungen und jahreszeitlich geschichteten Sedimenten, vergleichbar den Baumringchronologien, ermittelten die Wissenschaftler präzise Alter der Sedimentschichten sowie deren Sedimentationssraten. „Bereits vor 4000 Jahren liefern mehr als ein Drittel aller untersuchten Seen Hinweise auf eine erhöhte Sedimentationsrate“, sagt Bernd Zolitschka, Mitautor der Studie und Professor am Institut für Geographie der Universität Bremen.

„Der Rückgang der Baumpollen ist auf Entwaldung zurückzuführen“

Auf der Suche nach möglichen Ursachen untersuchten die Forscher auch Pollendaten der Sedimente, um Veränderungen der Vegetationsbedeckung in den Einzugsgebieten der Seen zu rekonstruieren. Dabei konnten sie auf bestehende Datenbanken zurückgreifen. „Wir waren überrascht zu sehen, dass die Zunahme der Sedimentationsraten vor 4000 Jahren zeitlich mit einem verringerten Anteil an Baumpollen zusammenfiel“ sagt Dr. Jenny. „Der Rückgang der Baumpollen ist auf Entwaldung zurückzuführen, die insbesondere durch Rodungen im Zusammenhang mit der Landwirtschaft und für neue Siedlungen zurückzuführen ist. Dies begünstigte wiederum die Degradation und Erosion der Böden“, bestätigt Prof. Zolitschka. Weitere statistische Analysen untermauern die Annahme, dass hauptsächlich die veränderte Vegetationsbedeckung zur beschleunigten Bodenerosion in den Einzugsgebieten der Seen führte.

Bei näherer Betrachtung ihrer neu kombinierten Daten stießen die Forscher auf weitere interessante Zusammenhänge: Auf regionaler Ebene scheinen Veränderungen in der Sedimentationsrate mit sozioökonomischen Entwicklungen im Zuge der Besiedlungsgeschichte zu korrelieren. So begann die Zunahme der Bodenerosion in Nordamerika viel später als in Europa. Dies entspricht wahrscheinlich einer verzögerten Einführung europäischer landwirtschaftlicher Praktiken in Nordamerika erst im Zuge der Kolonisation. Umgekehrt ist der Rückgang der Bodenerosion in 23% der Standorte wahrscheinlich mit verbessertem Wassermanagement verbunden, dies insbesondere in den römischen und chinesischen Kaiserreichen vor rund 3000 Jahren.

Zusammenfassend deutet diese Studie darauf hin, dass die Veränderung des Baumbestandes in den Einzugsgebieten der Flüsse und Seen seit langem der Hauptfaktor für die Bodenerosion ist. Darüber hinaus erklärt die anthropogene Abholzung die beschleunigte Bodenerosion in den letzten vier Jahrtausenden. „Bereits mit Beginn der frühen landwirtschaftlichen Aktivitäten im Neolithikum veränderten die Menschen die natürlichen Lebensräume und passten sie ihren Bedürfnissen an. Damit einher ging oft eine Destabilisierung der Umweltbedingungen, wie z.B. eine verstärkte Bodenerosion bereits vor 4000 Jahren. Ein Prozess, der bis heute weltweit nicht gestoppt wurde und der sich durch steigende Treibhausgasemissionen und den damit verbundenen Klimawandel weiter beschleunigen wird“, so Bernd Zolitschka, der Daten des gut datierten und interdisziplinär untersuchten Sedimentarchivs Holzmaar, einem Kratersee in der Westeifel, in diese Studie einbrachte.