Stoffliche Untersuchungen

Organische Substanz

Die organische Substanz (Humus) spielt eine Schlüsselrolle für die Qualität des Bodens. Sie beeinflusst massgeblich, wie gut ein Boden den Wasserhaushalt regulieren kann, wie gut die Nährstoffkreisläufe funktionieren, wie biologisch aktiv ein Boden ist, aber auch für welche landwirtschaftliche Nutzung er sich eignet. Im Kontext des Klimawandels interessiert zudem, ob Böden insgesamt Kohlenstoff verlieren oder aufbauen, denn dies entspricht CO2, das freigesetzt resp. gebunden wird. Auswertungen für die rund 30 Ackerstandorte im NABO-Messnetz zeigen:

Über die letzten 30 Jahre hat sich der Humusgehalt in mineralischen Ackerböden nur wenig verändert. Unklar ist, ob dies auch zukünftig so bleibt und welchen Einfluss die Klimaerwärmung haben wird. Für organische Böden (wie ehemalige Moore) verfügt die NABO nur über eine ungenügende Datengrundlage. Allerdings ist bekannt, dass diese unter landwirtschaftlicher Nutzung permanent Kohlenstoff verlieren.

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Organische Kohlenstoffgehalte im Oberboden (0-20 cm) von 28 Ackerstandorten im NABO-Messnetz: Boxplot der Differenzen (pro Standort) im Vergleich zur Erhebung 1990-94. (Quelle: Gubler et al, 2019).

Schadstoffe

Schadstoffe in Böden sind seit jeher ein wichtiges Thema für die NABO. Zum einen die in der VBBo genannten Schadstoffe wie Schwermetalle, Dioxine und Furane, PAK und PCB. Die NABO konnte zeigen, dass hier die Hintergrundbelastung in der Regel unbedenklich ist, abgesehen von gewissen Hotspots wie geogene («natürliche») Belastungen oder Kupfer in Rebbergen und im Gemüsebau. Abnehmende Gehalte für gewisse Substanzen wie Blei und PAK zeigen, dass die Einträge aus der Luft kleiner geworden sind und die getroffenen Massnahmen zum Umweltschutz ihre Wirkung gezeigt haben. Zum andern untersucht die NABO auch «neue», bisher schlecht untersuchte Gruppen von Substanzen, wie gegenwärtig Pflanzenschutzmittel.

 
 
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Bleigehalt im Oberboden (0-20 cm) an NABO-Monitoringstandorten: durchschnittlicher Gehalt pro Erhebung. (Quelle: Indikator Blei-Belastung von Böden)

Nährstoffgehalt in landwirtschaftlich genutzten Böden

Die landwirtschaftliche Nahrungsmittelproduktion ist auf die Zufuhr von Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium in Form von Dünger angewiesen. Ein Überangebot wirkt sich jedoch negativ auf die Ökosysteme aus, etwa durch eine Verunreinigung des Grundwassers oder die Eutrophierung von Gewässern. Mit Düngern und anderen Hilfsstoffen gelangen oft auch unerwünschte Substanzen auf die Felder: mineralische Phosphordünger können mit Cadmium und Uran verunreinigt sein, Hofdünger können mit Kupfer, Zink und Antibiotika-Rückständen belastet sein, Kompost kann Mikroplastik enthalten. Ob es in einem Boden zu einer Anreicherung von Nähr- oder Schadstoffen kommt, hängt sehr stark von der Bewirtschaftung ab. Bei intensiv genutztem Grasland beobachten wir häufig kontinuierliche Zunahmen an Kupfer und Zink. Und auch die Phosphor-Gehalte entwickelten sich sehr unterschiedlich je nach Nutzung, wie die Grafik unten zeigt.

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Figure: Phosphorous content in the top 20 cm of soil at seven NABO arable sites (left) and nine grassland sites (right); light grey lines: intensively used (n=6); dark grey lines: extensively used (n=3); from 1985 to 2009 (data normalised per site, i.e. the site average over the whole time sequence was subtracted from each value).

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