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Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 - Böden mit kulturgeschichtlicher Bedeutung

Die Karte zeigt die Bewertung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen im Hinblick auf ihre Bedeutung als Archiv der Kulturgeschichte. Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen gemäß Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Die Besonderheit der kulturgeschichtlich bedeutsamen Böden liegt darin, dass sie Dokumente der Kulturgeschichte darstellen und Archivcharakter haben. Kulturhistorisch bedeutsame Böden sind beispielsweise durch ackerbauliche Maßnahmen, die heute nicht mehr gebräuchlich sind (z. B. Düngung mit Plaggen und Laubstreu), entstanden. Sie bilden ein Zeugnis alter Bewirtschaftungsformen und haben entsprechende charakteristische Spuren in den Bodenprofilen konserviert. Aus bodenkundlicher Sicht sind diese Böden bedeutsam, da ihre anthropogen beeinflusste Entwicklung heute abgeschlossen ist und sie somit ein bodenkundliches Dokument der Kulturgeschichte sind. Zu den Böden mit kulturhistorischer Bedeutung gehören: - Plaggenesche, - Wölbäcker und Terrassenäcker, - Wurten, - Marschhufenbeete, - Heidepodsole, - Einige Formen kultivierter Moore (z. B. Spittkultur). Die ausgewiesenen besonders schutzwürdigen Böden auf Basis der BK50 stellen maßstabsbedingt Suchräume dar. Diese können bei Bedarf im Rahmen von großmaßstäbigen Kartierungen detaillierter ausdifferenziert werden. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Geobericht 8 (Bug et al. 2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen ist die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) und das Digitale Landschaftsmodell (DLM25) vom LGLN. Zudem wurden Daten des Niedersächsischen Landesamtes für Denkmalpflege verwendet.

Bodenkunde-Profile

Die Bodenprofile beschreiben die von der Erdoberfläche aus erfolgten senkrechten Schnitte durch Bodenkörper. Anhand der Profilschnitte können die verschiedenen Bodenhorizonte, der Bodentyp und weitere Bodenparameter bestimmt werden. Die Geodaten werden als WMS-Darstellungsdienst bereitgestellt. Die Bodenprofile beschreiben die von der Erdoberfläche aus erfolgten senkrechten Schnitte durch Bodenkörper. Anhand der Profilschnitte können die verschiedenen Bodenhorizonte, der Bodentyp und weitere Bodenparameter bestimmt werden. Die Geodaten werden als WMS-Darstellungsdienst bereitgestellt.

Ocean Drilling Program / Deep Sea Drilling Project - Bestimmung der Transportwege von 10Be in der Wassersäule im Südpolarmeer, Sites 1089 und 1093, ODP Leg 177

Die geplanten Untersuchungen an den Sedimentkernen 1089 und 1093 des ODP Leg 177 aus dem Südpolarmeer sollen Aufschluss über Änderungen der Paläoproduktivität, des Sauerstoffgehalts des Bodenwassers, der 10Be Transport- und Sedimentationsprozesse geben, sowie eine 10Be-Stratigraphie liefern. Die vorgenommenen Arbeiten beinhalten: a) die Bestimmung der 231Paex/230Thex Verhältnisse für die letzten 150 ka; b) die Modellierung des diagenetischen Verhaltens von Mangan, Eisen und Uran im Sediment und c) die Erstellung von 10Be Tiefenprofilen. Mittels der 231Paex/230Thaex Verhältnisse soll die Paläoproduktivität im Südpolarmeer und die damit in Verbindung stehende Veränderung der geographischen Lage der Antarktischen Polarfrontzone untersucht werden. Die Lokationen der zu untersuchenden Sedimentkerne wurden so gewählt, dass sie sich nördlich und südlich der heutigen Polarfrontzone befinden. Die Modellierung des diagenetischen Verhaltens von Mangan, Eisen und Uran (234U, 238U) in der Sedimentsäule liefert Rückschlüsse auf Diagenese, den Sauerstoffgehalt des Bodenwassers und den Fluss von organischem Material ins Sediment. Die 10Be Stratigraphie dient der Überprüfung der Magnetostratigraphie, wobei sie eine höhere zeitliche Auflösung für die letzten 800 ka liefert. Der Vergleich der 10Be Depositionsflußdichte mit dem atmosphärischen Eintrag lässt Rückschlüsse auf Zeiten von erhöhtem oder erniedrigtem Eintrag von Trägermaterial (terrigen/biogen) zu. Der terrigene Anteil kann durch die Bestimmung der 9Be Konzentrationen ermittelt werden.

14C content of specific organic compounds in subsoils

Organic matter (OM) composition and dynamic in subsoils is thought to be significantly different from those in surface soils. This has been suggested by increasing apparent 14C ages of bulk soil OM with depth suggesting that the amount of fresh, more easily degradable components is declining. Compositional changes have been inferred from declining ä13C values and C/N ratios indicative for stronger OM transformation. Beside these bulk OM data more specific results on OM composition and preservation mechanisms are very limited but modelling studies and results from incubation experiments suggest the presence and mineralization of younger, 'reactive carbon pool in subsoils. Less refractory OM components may be protected against degradation by interaction with soil mineral particles and within aggregates as suggested by the very limited number of more specific OM analysis e.g., identification of organic compound in soil fractions. The objective of this project is to characterize the composition, transformation, stabilization and bioavailability of OM in subsurface horizons on the molecular level: 1) major sources and compositional changes with depth will be identified by analysis of different lipid compound classes in surface and subsoil horizons, 2) the origin and stabilization of 'reactive OM will be revealed by lipid distributions and 14C values of soil fractions and of selected plant-specific lipids, and 3) organic substrates metabolized by microbial communities in subsoils are identified by distributional and 14C analysis of microbial membrane lipids. Besides detailed analyses of three soil profiles at the subsoil observatory site (Grinderwald), information on regional variability will be gained from analyses of soil profiles at sites with different parent material.

Tschernobyl-Fall-out und Strahlenexposition der Bevoelkerung in Erlangen und Umgebung

Unmittelbar nach dem ersten Auftreten erhoehter Radioaktivitaet in Erlangen infolge des Unfalls im Kernkraftwerk Tschernobyl wurde ein umfangreiches Programm der Gammadosisleistung und der Aktivitaet der Fall-out-Radionuklide in Boden, Bewuchs, Wasser, Futter- und Nahrungsmitteln begonnen. Auf der Grundlage der Ergebnisse aus den ersten Monaten und Jahren konnte eine erste Abschaetzung der kurz- und langfristigen Strahlenbelastung der Bevoelkerung der Region durchgefuehrt werden. Die Untersuchungen wurden und werden fortgefuehrt mit Schwerpunkt auf der Verlaufskontrolle der Fall-out-Aktivitaeten in Bodenprofilen, Bewuchs, Klaerschlamm, Futter- und Nahrungsmitteln. Durch das so ermittelte Langfristverhalten der Radionuklide in der Umwelt soll eine praezise Abschaetzung des langfristigen Beitrags zur Strahlenexposition der Bevoelkerung erreicht werden. Als Messmethode dient die low-level-Labor- und Feld-Gammaspektrometrie. In messtechnischer Hinsicht dient das Forschungsvorhaben der Ermittlung von Genauigkeit, Aussagekraft und Anwendungsgrenzen der Feld-Gammaspektrometrie.

Rückstandsgehalte und Verteilung von subtherapeutischen Antibiotika in Feedlot-Böden

Feedlots sind v.a. in Nordamerika verbreitete Tierproduktionsbetriebe mit intensivster Freilandhaltung. Es wird vermutet, dass Feedlots Brennpunkte einer Umweltbelastung mit pharmazeutischen Antibiotika sind, da große Tierbestände gehalten werden, die regelmäßig Antibiotika erhalten. Es wurden Bodenproben von einer Grasland-Kontrolle sowie Boden- und Tierdung-Proben von Bodenprofilen eines gewerblichen und eines experimentellen Feedlots entnommen und analysiert. Rückstände der üblicherweise verwendeten Antibiotika Sulfamethazin, Chlortetracyclin und Tylosin wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen in Dung, Boden und Wasser gefunden. Die Ergebnisse weisen auf eine nicht unerhebliche Persistenz, Tiefenverlagerung und insbesondere Oberflächenabfluss der Antibiotika Sulfamethazin und Chlortetracyclin hin.

Durchlässigkeits- und Fluxmessungen in porösen Aquifern

Die Kenntnis von hydraulischen Durchlässigkeiten wie auch von Wasser- und Verunreinigungsfluxen in porösen Grundwasserleitern ist von großer Bedeutung in vielen hydrogeologischen Belangen wie z.B. Beregnung, Versickerung, quantitative und qualitative Wasserwirtschaft, Risikoabschätzung bei Verunreinigungen, usw. Derzeit ist keine theoretisch gut fundierte Methode zur Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in der gesättigten Zone verfügbar und Methoden zur Messung von gesättigten Durchlässigkeiten in der ungesättigten Zone sind beschränkt, zeitaufwendig und fallweise unzuverlässig. Außerdem ist gegenwärtig keine Methode zur direkten Messung vertikaler Wasser- und Verunreinigunsfluxe in porösen Grundwasserleitern oder am Übergang zwischen Grund- und Oberflächengewässern bekannt. Das dargelegte Projekt basiert auf der Entwicklung einer exakten Lösung des Strömungsfeldes für das Ein- oder Auspumpen von Wasser durch eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Filterabschnitten entlang eines ansonsten undurchlässigen Filterrohres bei verschiedenen Randbedingungen. Diese Lösung erlaubt die Ermittlung von Formfaktoren der Strömungsfelder, die zur Berechnung hydraulischer Durchlässigkeiten aus Einpressversuchen nötig sind. Die derzeit angewendeten Formeln können mit der genauen Lösung verglichen und der Einfluss anisotroper Durchlässigkeiten kann miteinbezogen werden. Eine doppelfiltrige Rammsonde wird zur bohrlochfreien Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in verschiedenen Tiefen unter dem Grundwasserspiegel vogeschlagen. Der Test besteht aus zwei Teilen: (1) Einpressen durch beide Filterabschnitte und (2) Zirkulation zwischen den Filtern. Die gleiche Sondenkonfiguration wird für die direkte und gleichzeitige Messung lokaler, kumulativer, vertikaler Wasser- und Verunreinigungsfluxe nach dem passiven Fluxmeter-Prinzip vorgeschlagen. Ohne zu pumpen werden die beiden Filterabschnitte hiebei durch eine mit Tracern geladene Filtersäule hydraulisch verbunden. Der vertikale Gradient im Testbereich treibt einen Fluss durch den Filter, der kontinuierlich Tracer auswäscht und Verunreinigungen im Filter hinterlässt. Aus der Analyse des Filtermaterials zur Bestimmung der Tracer- und Verunreinigungsmengen nach dem Test werden mit Kenntnis des Strömungsfeldes um die Sonde die Wasser- und Verunreinigungsfluxe bestimmt. Eine kegelförmige, doppelfiltrige Rammsonde wird weiters vorgeschlagen, um gesättigte Durchlässigkeiten sowohl über als auch unter dem Grundwasserspiegel direkt messen zu können. Die Methode basiert auf stationärer, gesättigt/ungesättigt gekoppelter Strömung aus kugelförmigen Hohlräumen. Die Möglichkeit einer transienten einfiltrigen Methode und einer Methode zur Messung anisotroper Durchlässigkeiten wird beurteilt. Die vorgeschlagenen theoretischen Konzepte werden ausgearbeitet und anhand von Laborversuchen überprüft.

Spurenelement-Bindungsformen im Boden

Spurenelemente treten im Boden in Abhaengigkeit von den chemischen und physikalischen Bodenparametern (Tongehalt, Humusgehalt, Redoxpotential, ph-Wert, Austauschkapazitaet usw.) in unterschiedlichen Bindungsformen als schwerloesliche Salze, Organo-Kationkomplexe oder als Tonmineralsorptionskomplexe auf. Vergleichende Untersuchung der Spurenelementfixierung und der bindungsspezifischen Elementverteilung in Bodenprofilen unterschiedlicher Pedogenese durch Anwendung von Standardextraktionsmethoden, Elektrodialyse und chemisch-analytische Messverfahren in Abhaengigkeit von den Bodenparametern.

Bodenkarte 1:50.000 (BK50)

Die BK50 stellt die Ergebnisse der bodenkundlichen Landesaufnahme für den Maßstab 1:50.000 dar. Zu den abgegrenzten Bodengesellschaften (Leit- und Begleitbodenformen) werden Bodentyp und Substrattyp benannt. Die detaillierte Horizontabfolge der Leitbodenformen wird mit charakteristischen Bodenparametern beschrieben wie z.B.: Horizontsymbolen, Substraten, Bodenarten, Grobbodenanteilen, Carbonatstufen, Humusstufen und bodenhydrologischen Kennwerten.

Bodenfunktionenbewertung auf Grundlage der Bodenkarte im Maßstab 1 : 50.000

Die Bodenfunktionenkarten wurden nach dem Sächsischen Bodenbewertungsinstrument Stand 05/2022 erstellt. Erstmalig wurden alle für die Bewertung eingesetzten 1.200 Leitprofile der Bodenkarte 1 : 50.000 (BK50) einer Laboruntersuchung unterzogen. Die Bodenkarte 1 : 50.000 basiert auf den 54 Einzelblättern des Freistaates Sachsen. Sukzessive werden neue Kenntnisstände zum Boden und Bodenschutz in die Bewertungen der Bodenfunktionen eingearbeitet. Diese Informationen werden mit Updates veröffentlicht.

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