Wie kann Erosion in der Landwirtschaft und Umwelt vermieden werden? Ein neues Projekt bringt Licht ins Dunkel.
Der Regen prasselt auf die fruchtbaren Felder, während sich dunkle Wolken am Horizont zusammenbrauen. Besorgt beobachtet der Landwirt, wie das Wasser den Hang hinunterfließt und wertvolles Bodenmaterial mit sich reißt. Er weiß genau, dass dies nicht nur zu schlechteren Bedingungen für das Pflanzenwachstum führt, sondern auch langfristig zu sinkenden Erträgen und Einkommen.
Doch nicht nur am Entstehungsort führt Erosion zu Problemen, sondern auch auf und in umliegenden Bereichen einer Ackerfläche. Siedlungsgebiete und Verkehrsflächen werden durch ausgeschwemmtes Bodenmaterial verschmutzt oder sogar beschädigt. Zudem können Gewässer durch Sediment-, Nährstoff- und Pestizideinträge belastet werden.
Wo schadet Erosion besonders?
Wie solche Schäden in der Landwirtschaft und Umwelt möglichst vermieden werden können, möchte das Projekt EROSPOT herausfinden. Dank der Verarbeitung verschiedener Geodaten können Risikostandorte für Erosion gefunden und Folgeschäden an Gewässern abgeschätzt werden.
Die Basis bilden hochaufgelöste Erosionskarten. Sie lassen sich als Web-App bereitstellen und mit der Öffentlichkeit teilen. Die hohe Auflösung der erstellten Karten ermöglicht es, wirksame Erosionsschutzmaßnahmen auch auf Teilflächenebene umzusetzen, also gezielt für ausgewählte Bereiche eines Ackers. Dadurch kann der Erosionsschutz effizienter gestaltet werden als bisher. Gleichzeitig lässt sich die Nahrungsmittelproduktion sicherstellen.
Bürokratie minimieren
Landwirte und Beratungsstellen könnten künftig von solchen Karten profitieren und sie gezielt für den Erosionsschutz einsetzen. Die Karten lassen sich auch in landwirtschaftliche Managementsysteme (sogenannte FMIS) integrieren, damit sie direkt Maßnahmen für den Erosionsschutz planen und dokumentieren können.
Anschließend können Landwirte Maßnahmen auf GPS-gesteuerte Landmaschinen übertragen und dann ortsgenau umsetzen. Oft werden Erosionsschutzmaßnahmen nicht in der Praxis umgesetzt, da der bürokratische Aufwand für die Antragstellung von Fördergeldern zu hoch ist. Digitale Lösungen und Automatisierungen können hier Abhilfe schaffen.
Theoretisch zeichnet sich schon jetzt ab: Die Automatisierung der Verarbeitung von Geodaten ermöglicht es, Erosionshotspots zu finden und Folgeschäden an Gewässern abzuschätzen. Das erleichtert nicht nur die Umsetzung von Erosionsschutzmaßnahmen, sondern kann auch dazu beitragen, dass Maßnahmen in Abhängigkeit ihrer Wirksamkeit gefördert werden.
GIS als Basis
Daten bilden die Grundlage: Geländedaten, Klimadaten sowie Daten zur Landnutzung und Bewirtschaftung aus verschiedenen Quellen werden in einem Geoinformationssystem wie ArcGIS zusammengeführt und mithilfe von Algorithmen analysiert. Daraus hat das Projekt Risikokarten erstellt, die den Bodeneintrag in Gewässer wie Bäche, Flüsse und Seen, darstellen. Die Web-App des Forschungsprojekts EROSPOT ist für jeden zugänglich. Aktuell können Risikokarten von ausgewählten Einzugsgebieten in Bayern abgerufen werden, in den kommenden Monaten wird der Datenbestand jedoch schrittweise aktualisiert und erweitert. Die Karten zeigen die Erosionsgefährdung auf einer Skala von grün (niedriges Risiko) bis rot (hohes Risiko). Die besonders gefährdeten Bereiche werden zudem als Hotspots hervorgehoben. Zudem zeigt eine Gewässerkarte, wie die Ackerflächen an das Gewässernetz angebunden sind. Ganz entscheidend ist die Darstellung der Ergebnisse in 3D. So wird schnell klar, wohin Wasser und Boden bei starkem Regen fließen.
Fazit
Noch steckt das Projekt in den Kinderschuhen. Doch das Potenzial ist absehbar. Besonders für Landwirte und Berater können die Karten ein wertvolles Instrument sein, um Erosionsschutzmaßnahmen zu planen und umzusetzen. Dank der hohen Auflösung der Karten lassen sich Erosionsschutzmaßnahmen wie begrünte Pufferstreifen gezielt auf Teilflächen umsetzen, also dort, wo sie am meisten benötigt werden.
Doch nicht nur Landwirte profitieren von den Karten. Auch Behörden, Naturschutzverbände und andere Interessengruppen können sie zur Entwicklung von Strategien zum Schutz von Böden und Gewässern nutzen.
Autor
Marvin Melzer
Doktorand am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, Programmbereich 2, Landnutzung und Governance
Förderhinweis: Die Förderung des Vorhabens im Projekt EROSPOT erfolgte aus Mitteln des bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (Förderkennzeichen: A/22/01). Zudem aus Mitteln des Verbundprojekts “Digital Agricultural Knowledge and Information System” (DAKIS), gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Förderkennzeichen: 031B0729A.
