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Veröffentlichung 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: ForschungsberichtVeröffentlichung Konzeption und Umsetzung eines Klimafolgen-Bodenmonitoring-Verbunds für Bodenbiologie und organische Bodensubstanz(Umweltbundesamt, 2022) Kaufmann-Boll, Carolin; Kern, Maike; Kastler, Michael; Mathews, Jeannette; ahu GmbH (Aachen); Forschungsinstitut für Ökosystemanalyse und -bewertung; Forschungsinstitut für Biologischen Landbau; Deutschland. UmweltbundesamtDer Schutz des Bodens ist im Bundes-Bodenschutzgesetz gesetzlich verankert. Im Sinne dieses Gesetzes sind Funktionen des Bodens zu schützen und wiederherzustellen, schädliche Bodenveränderungen abzuwehren und Vorsorge gegen nachteilige Bodeneinwirkungen zu treffen. Im übertragenen Sinn gilt dies auch für die Auswirkungen des Klimawandels auf den Boden und damit auf seine Funktionen im Naturhaushalt. Die Handlungsebenen im Klimaschutzplan 2050 und in der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel erfordern bundesweite, qualitätsgesicherte und hochaufgelöste Bodeninformationen für Aussagen über die Betroffenheit der Böden und ihre Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Vor diesem Hintergrund streben das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit und das Umweltbundesamt die Einrichtung eines Klimafolgen-Bodenmonitoring-Verbunds in Deutschland an. Durch eine Vernetzung und verstärkte Zusammenarbeit können die Aussagen zum Bodenzustand und zu seinen Veränderungen auf Bundesebene wesentlich verbessert und auf eine solide Datenbasis gestellt werden. In diesem und in einem Vorgängerprojekt wurden die Grundlagen für die Umsetzung dieses Verbunds erarbeitet. Der Verbund versteht sich dabei als ein Netzwerk der Daten erhebenden Stellen. Er baut auf den in Deutschland eingerichteten, langfristig untersuchten Messstandorten auf, deren Weiterbetrieb nach aktuellem Stand gesichert ist. Zugleich ist er für die Aufnahme neu eingerichteter Standorte offen. Messdaten sollen dabei in der Hand der Daten erhebenden Stellen bleiben. Im Fokus stehen die Themen Bodenbiologie, organische Substanz, Bodenwasserhaushalt und Bodenerosion. Die Betreiber aller bundesweit betriebenen, bodenbezogenen Messprogramme und -aktivitäten haben Interesse bekundet, ihre Standorte und deren Messergebnisse für Zwecke der Klimafolgenbetrachtung zur Verfügung zu stellen und sich in einem Verbund zusammenzuschließen. Rund 9.000 Messstandorte aus 16 Programmen wurden bisher für die Teilnahme am Messnetzverbund gemeldet. Im Rahmen der Projektbearbeitung erfolgte erstmals eine übergreifende Prüfung und Bewertung dieser Mess- und Erhebungsaktivitäten auf ihre Eignung für die Zwecke des Klimafolgen-Bodenmonitorings. Grundlage der Bewertung bildeten Angaben der Daten erhebenden Stellen zu den standortbezogenen Messmethoden und -konzepten. Das Startkonzept für die Vorbereitungs- und die erste Betriebsphase umfasst zum einen fachliche Anforderungen an die Verbundstandorte für die vier oben genannten Themen in Form von definierten Qualitätskriterien (Mindestparametersätzen), Ziel- und Begleitgrößen sowie methodische Ansätze für Datenauswertungen. Darüber hinaus liegen Empfehlungen für die zur Umset-zung erforderlichen Organisationsstrukturen und Werkzeuge vor. Weiterhin werden Anpassungs- und Ergänzungsmaßnahmen vorgeschlagen, um Defizite hinsichtlich des Messumfangs und der Vergleichbarkeit der Mess- und Erhebungsaktivitäten zu reduzieren. Quelle: Forschungsbericht