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Veröffentlichung Veränderungen der Wasseraufnahme und -speicherung landwirtschaftlicher Böden und Auswirkungen auf das Überflutungsrisiko durch zunehmende Stark- und Dauerregenereignisse(Umweltbundesamt, 2020) Beisecker, Richard; Dießelberg, Frederike; Seith, Theresa; Ramboll Environment & Health GmbH (München); Ingenieurbüro für Ökologie und Landwirtschaft (IfÖL) GmbH (Kassel); HYDOR Consult (Berlin); Deutschland. UmweltbundesamtZiel des Forschungsvorhabens war es, zunächst einen Überblick zum aktuellen Stand der Forschung der durch Nutzung und Bewirtschaftung veränderbaren Einflussfaktoren auf die Wasserinfiltration in den Boden zu erarbeiten. Dabei standen besonders die landwirtschaftlichen Anbauverfahren, Bodenbearbeitungssysteme und pflanzenbaulichen Maßnahmen im Fokus der Untersuchungen. Darauf aufbauend wurde geprüft, inwieweit die aktuellen landwirtschaftlichen Fördermaßnahmen geeignet sind, die Infiltrationsfähigkeit landwirtschaftlich genutzter Flächen zu verbessern, um damit auch im Falle von extremen Niederschlagsereignissen Wassererosion und Überflutungen entgegenzuwirken. Ein weiteres Ziel war die Zusammenstellung und Auswertung der bestehenden rechtlichen Vorgaben (Gesetze, Verordnungen, Richtlinien etc.) und ihre Umsetzung in der sog. "guten fachlichen Praxis" (gfP) im Hinblick auf die Verbesserung der Wasserinfiltration landwirtschaftlicher Böden. Sowohl für die aktuellen Förderprogramme als auch die bestehenden gesetzlichen Rahmenbedingungen wurden nach einer Defizitanalyse gezielte Verbesserungsvorschläge und Maßnahmenempfehlungen zur Weiterentwicklung der Fördermaßnahmen und gesetzlichen Vorgaben abgeleitet. Für vier ausgewählte Stark- oder Dauerregenereignisse, die zu markanten Schäden geführt haben, wurde anhand regionaler Analysen herausgearbeitet, warum es zu den erheblichen Auswirkungen gekommen ist und welche Zusammenhänge zwischen der landwirtschaftlichen Flächennutzung und den Überflutungen bestehen. Aufbauend auf diesen Fallbeispielen wurden in Verbindung mit den Ergebnissen der Literaturrecherche und der Analyse der gesetzlichen Rahmenbedingungen und der Förderprogramme Vorschläge für zukünftige Risikoabschätzungen und möglicher Gegenmaßnahmen erarbeitet sowie Handlungs- und Forschungsbedarf abgeleitet. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Screening-Methoden zum kostengünstigen Nachweis einer Versorgung mit organischer Substanz auf Ackerböden und Grünland(Umweltbundesamt, 2020) Ortner, Malte; Thiele-Bruhn, Sören; Seidel, Michael; Universität Trier. Abt.Bodenkunde; Universität Leipzig. Institut für Geographie; Deutschland. Umweltbundesamt; Marx, MarcDie organische Bodensubstanz (OBS) steuert maßgeblich die Ökosystemleistungen von Böden. Die Untersuchung der Gehalte, Vorräte und Qualität von organischem Kohlenstoff (Corg) in Böden und von Bodenparametern, die zur OBS-Stabilisierung beitragen, ist daher fundamental und Aufgabe z.B. der Bodendauerbeobachtung. Spektroskopische Methoden, v.a. Verfahren im Bereich der sichtbaren Wellenlängen (Vis), des Nahen Infrarot (NIR) und des Mittleren Infrarot (MIR), bieten sich als Alternative zu chemischen Verfahren der Bodenanalyse an. Vorteile der Bodenspektroskopie sind die schnelle Durchführbarkeit und Reproduzierbarkeit von Messungen, ein geringer Aufwand in der Probenaufbereitung und die Abschätzung mehrerer Zielgrößen in einer Messung. So resultieren v.a. bei großen Probenzahlen Kostenvorteile, nicht zuletzt durch die Möglichkeit digitale Archive anzulegen. Ziel dieser Studie war es, die Eignung spektroskopischer Verfahren im Vergleich zu labor-analytischen Methoden zu testen. Parallel zu einer ausführlichen Literaturstudie wurden in einer Gelände- und Laborstudie Oberböden unterschiedlichen Stoffbestands (150 Acker- und 50 Grünlandstandorte) in vier Teilgebieten unterschiedlicher geologischer Ausgangssubstrate der Bodenbildung untersucht. Corg-Gehalte und OBS-Fraktionen unterschiedlicher Stabilität wurden mittels Spektroskopie sehr gut erfasst; z.B. lag die Detektionsschwelle auf der Feldskala mit kombinierten VisNIR-MIR- Geländemessungen bei 0,15 - 0,29% Corg. Insbesondere mit MIR-Daten oder auch kombinierten VisNIR-MIR-Daten wurden insgesamt - auch im Gelände auf der Regionalskala - die besten Ergebnisse erzielt. Die Bestimmung langfristiger Trends der Entwicklung des Corg-Gehaltes erscheint somit möglich. Die direkte Schätzung der Corg-Vorräte fiel deutlich ungenauer aus. Heterogene Stoffverteilungen wurden auf der Feldskala gut erfasst. Die dafür entwickelten Schätzmodelle konnten auch auf Basis externer Spektralbibliotheken erfolgreich kalibriert werden. Der Einsatz der Bodenspektroskopie synergistisch zu den 'klassischen' laboranalytischen Methoden kann empfohlen werden, insbesondere die Anwendung der MIR-Spektroskopie und die Auswertung der spektroskopischen Daten setzen jedoch Expertenwissen voraus. Es werden Handlungsempfehlungen für die Nutzung spektroskopischer Methoden zum zeitlich und räumlich hochaufgelösten, langfristigen Monitoring (bzw. zur Dauerbeobachtung) relevanter Bodenkenngrößen gegeben. Quelle: Forschungsbericht