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Humusvergrabung zur Speicherung von Kohlenstoff in Böden - Potentiale, Prozesse und Langzeiteffekte

Die zusätzliche Speicherung von Bodenkohlenstoff ist als Klimaschutzmaßnahme zur Reduzierungatmosphärischen CO2 anerkannt. Der Fokus von Forschung und Praxis lag bisher auf der reduzierten oderkonservierenden Bodenbearbeitung, obwohl deren Effekte auf die Kohlenstoffvorräte für Böden meist marginal sind. Bislang wurde die Option der Humusvergrabung - das Einbringen von Kohlenstoff in tiefereBodenhorizonte - als Maßnahme zu Erhöhung der Kohlenstoffvorräte nicht berücksichtigt und ist kaumuntersucht. Zusätzlich sind die Prozesse und Mechanismen der langfristigen Stabilisierung und Speicherungvon Kohlenstoff in Unterböden unzureichend verstanden. Bodennutzung hat zu allen Zeiten auch zur Humusvergrabung geführt. Seit dem 12. Jahrhundert war Ackerbau in Form von Wölbäckern weit verbreitet. Durch das wendende Pflügen zur Mitte eines Ackerschlags entstanden Kämme unter denen fossile Ap-Horizonte vergraben wurden. Seit Erfindung des Dampfpflugs war es möglich, immer tiefer zu pflügen. Das Tiefpflügen wurde zur Melioration von Podsolen, Parabraunerden und später auch Mooren eingesetzt. In den 1960er Jahren wurden in Norddeutschland dutzende landwirtschaftliche Versuche zum Tiefpflügen angelegt.

Vulnerability and Resilience of Soils under Different Rangeland Use

This project aims to elucidate how sensitive and to which extent soil properties respond to different rangeland management in the grassland and savannah biome of semiarid South Africa, and to figure out to which degree changes of the ecosystems are perceived and caused by farmers' decisions. We hypothesise that both ecosystems respond differently to rangeland degradation: in the savannah biome bush encroachment leads to an improvement of the soil quality, whereas in grasslands degradation of the soils proceeds with intensified management.

Upcycling organomineralischer Substratreststoffe aus hydroponischen Systemen

In UpgoeS soll geprüft werden, ob organomineralische (OM) Substratreststoffe aus dem hydroponischen Tomatenanbau upgecycelt als alternative Dünger, zur Bodenverbesserung und zur Ertrags- und Qualitätssteigerungen für den Freilandgemüsebau an zwei geologisch und klimatisch unterschiedlichen Standorten eingesetzt werden können. Die organische Fraktion aus Holz fällt im Ursprung als Holzhackschnitzel in einem Sägewerk an und wird weiter nach GGS (2018) zu einem Substrat mechanisch aufgefasert, wohingegen die mineralische Fraktion Nährionen sind, die sich in den Holzfasersubstraten während der Kulturzeit akkumulieren. Durch die Einbringung von OM-Substratreststoffen in Freilandflächen sollen grundlagenorientierte Erkenntnisse über die dadurch veränderten physikalischen Bodeneigenschaften, insbesondere zur Porenverteilung und Infiltration sowie zur reduzierten Stickstoffauswaschung ins Grundwasser gewonnen werden. Es wird erwartet, dass die Nitratretentionszeit erhöht und die Infiltrationsrate ansteigt. Somit soll sowohl die Bodenerosion verringert und die Trockenstresstoleranz des Bodens im Zeitalter des Klimawandels erhöht als auch die konventionelle Düngergabe und Trinkwasserbelastung durch Stickstoffeinträge reduziert werden. Dies könnte ein großes Einsparungspotential hinsichtlich produktionsbedingtem Energieaufwand für die Herstellung von Düngern und CO2-Emissionen bedeuten. Weiterhin kann durch die Wiederverwendung der OM-Substratreststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft die Menge entsorgungspflichtiger Kultursubstrate reduziert werden. Es werden somit biologische Ressourcen verwendet, die upgecycled in Kaskaden genutzt werden können. Leitlinien zur Aufarbeitung und zum sachgerechten Einsatz von OM-Substratreststoffen aus dem hydroponischen Gemüseanbau sollen unter Einbeziehung von Entscheidungsträgern für den Freilandgemüseanbau erarbeitet werden, damit der Einsatz von Rohstoffen bezüglich beider Anbauformen ressourcenschonender und nachhaltiger gestaltet wird.

BFD5L_M60

Potenzielle Flächen für das Auf- oder Einbringen von Materialien nach § 7 BBodschV (BFD5L) - Die Grundlage der Methode bildet die Arbeitshilfe der Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) "Vollzugshilfe zu §§ 6 - 8 BBodSchV - Anforderungen an das Auf- und Einbringen von Materialien auf oder in den Boden, vom 10.08.2023". Im Sinne der Kapitel 3.4 (Sicherung oder Wiederherstellung der Ertragsfähigkeit) sowie 3.6 (Ausschlussflächen für das Auf- und Einbringen) der Vollzugshilfe werden die Flächen der Bodenschätzung nach ihrem Potenzial für das Auf- oder Einbringen von Materialien auf oder in eine durchwurzelbare Bodenschicht gekennzeichnet. Ein Ausschluss von Grünlandflächen erfolgt nicht, da sich die Nutzungsart der Bodenschätzung von der tatsächlichen Nutzung unterscheiden kann. Im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelungen können mit der Methode Flächen identifiziert werden auf denen humoser Oberboden als Kompensationsmaßnahme aufgetragen werden kann (HLNUG 2024). Fachliche und rechtliche Anforderungen finden sich in der Arbeitshilfe: "Aufbringung von Bodenmaterial zur landwirtschaftlichen oder erwerbsgärtnerischen Bodenverbesserung".

Improved Estimates of Monthly Land Surface Temperature from MODIS using a Diurnal Temperature Cycle (DTC) Model

The data associated with the experiment to construct monthly Land Surface Temperature(LST) using a diurnal temperature cycle (Duan et al 2013, 2014, Göttsche and Olesen 2001) from MODIS observations at the 32 sites of flux towers over relatively homogenous sites globally. The methodology is summarized in the manuscript under review. The data include three files of monthly LST estimates in Celsius Degree over the land and coordinates are included in each file.

BFD5L_M60

Potenzielle Flächen für das Auf- oder Einbringen von Materialien nach § 7 BBodschV (BFD5L) - Die Grundlage der Methode bildet die Arbeitshilfe der Länderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) "Vollzugshilfe zu §§ 6 - 8 BBodSchV - Anforderungen an das Auf- und Einbringen von Materialien auf oder in den Boden, vom 10.08.2023". Im Sinne der Kapitel 3.4 (Sicherung oder Wiederherstellung der Ertragsfähigkeit) sowie 3.6 (Ausschlussflächen für das Auf- und Einbringen) der Vollzugshilfe werden die Flächen der Bodenschätzung nach ihrem Potenzial für das Auf- oder Einbringen von Materialien auf oder in eine durchwurzelbare Bodenschicht gekennzeichnet. Ein Ausschluss von Grünlandflächen erfolgt nicht, da sich die Nutzungsart der Bodenschätzung von der tatsächlichen Nutzung unterscheiden kann. Im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelungen können mit der Methode Flächen identifiziert werden auf denen humoser Oberboden als Kompensationsmaßnahme aufgetragen werden kann (HLNUG 2024). Fachliche und rechtliche Anforderungen finden sich in der Arbeitshilfe: "Aufbringung von Bodenmaterial zur landwirtschaftlichen oder erwerbsgärtnerischen Bodenverbesserung".

INSPIRE - BFD50: Nitratrückhaltevermögen

Die Verlagerung von Nitrat mit dem Sickerwasser ist als ausschlaggebender Faktor einer Grundwassergefährdung anzusehen. Sie steigt mit der Sickerwasserrate, die sich vor allem aus dem jährlichen Wasserbilanzüberschuss ergibt und verringert sich mit der Verweildauer des Wassers im Boden sowie dem dadurch vermehrten Nitratentzug durch die Pflanzen. Die Verweildauer hängt vor allem von der Feldkapazität ab, die für den durchwurzelbaren Bodenraum ermittelt wird. Das Nitratrückhaltevermögen nimmt bei stauwasserbeeinflussten Standorten durch potenzielle Denitrifikation und die längere Verweilzeit des Stauwassers im Wurzelraum (erhöhter Entzug durch die Pflanzen) zu. In tonreichen Böden, die zur Bildung von Trockenrissen neigen, kann es trotz hoher Feldkapazität bei Niederschlagsereignissen nach längeren Trockenzeiten zu einer Nitratverlagerung kommen. Derartige Böden (Pelosole, Terrae Fuscae) werden ebenfalls bei der Bestimmung des Nitratrückhaltevermögens berücksichtigt. Böden aus organogenen Substraten zeichnen sich grundsätzlich durch ein hohes Rückhaltevermögen aus. Aufgrund ihres erhöhten Mineralisationspotenzials ist aber eine Gefährdung des Grundwassers (z.B. nach einer Melioration) nicht auszuschließen. Diese Standorte sind ebenfalls gesondert gekennzeichnet. Das erhöhte Mineralisationspotenzial wird aber bei der Einstufung nicht berücksichtigt.

Bodenkarten (BK) und digitale Informationssysteme

Böden sind Naturkörper, hochwertige Landschaftsbestandteile und Lebensgrundlage für Mensch, Tier und Pflanze. Gesunde Böden liefern Nahrungsmittel und nachwachsende Rohstoffe, sie speichern einen Teil des Niederschlagswassers und schützen durch ihr Filtervermögen gegenüber Schadstoffen das Grund- und Oberflächnewasser. Zahlreiche Mitarbeiter des Geologischen Dienst NRW (GD NRW) erkunden, erfassen und klassifizieren seit Jahren die Böden des Landes NRW. Sie arbeiten nach einheitlichen Richtlinien auf Grundlage der neuesten bodenkundlichen Erkenntnisse und werten alle Sachinformationen objektiv aus. Die Böden werden bis in 2 m Tiefe bzw. bis zur Obergrenze des Festgesteins untersucht und in analogen wie digitalen Karten unterschiedlichen Maßstabs zu Bodeneinheiten zusammengefasst dargestellt. Die Kartenlegende enthält für jede Bodeneinheit Angeben über die Bodenartenschichtung (z. B. toniger Schluff über kiesigem Sand), die Bodentypen (z. B. Braunerde, Podsol oder Gley) und das geologische Ausgangsgestein (z. B. Mergelstein, Oberkriede). Bei großmaßstäbigen Karten (1 : 5 000) wird jede ausgegrenzte Bodenfläche individuell beschrieben, gleichartige Böden werden in der Legende zu einer Einheit zusammengefasst. Bodenkarten bilden nicht nur eine unentbehrliche Unterlage für land- und forstwirtschaftliche Planungen, sie sind auch eine wichtige Grundlage für eine nachhaltige Bodennutzung und Raumplanung sowie für den Boden-, Natur- und Grundwasserschutz. Folgende Bodenkarten sind für NRW in analoger Form vorhanden: - Bodenkarten von NRW 1 : 5 000 - Bodenkarten von NRW 1 : 25 000 - Bodenkarten von NRW 1 : 50 000 - Bodenübersichtskarten 1 : 200 000 Der GD NRW bietet für NRW bodenkundliche Karten nicht nur in gedruckter Form an, sondern auch als moderne, digitale Informationssysteme. Diese digitalen Karten liegen vorwiegend im Shape-Format vor und funktionieren durch angebundene Fachdatenbanken als leistungsfähige Auskunftssysteme: - Informationssystem Bodenkarte von NRW 1 : 5 000 - Informationssystem Bodenkarte von NRW 1 : 50 000 Weiterhin liegen mit speziellen Schwerpunktthemen folgende CD-ROM vor: - Erosions- und Verschlämmungsgefährdung in NRW - Mechanische Belastbarkeit der Böden in NRW - Auskunftssystem BK50 - Karte der schutzwürdigen Böden - Böden am Niederrhein

Meliorationsarchive, Mecklenburg-Vorpommern

1. Gutachten und Stellungnahmen zu geologischen und bodenkundlichen Sachverhalten bei der Planung und Vorbereitung von Meliorationsmaßnahmen 2. Informationen zu Dokumenten mit geowissenschaftlich relevantem Inhalt von Meliorationsvorhaben, die in Fremdarchiven vorhanden sind 3. Gesamtbestand der Dokumente des Archives des ehemaligen VEB Meliorationskombinates Neubrandenburg (befindet sich in der Außenstelle Neubrandenburg des Geologischen Dienstes)

Verwendbarkeit von Sekundaerrohstoffen im Landbau

a) Eine gefahrlose Verwendung von Abwasserklaerschlaemmen als Bodenverbesserungsmittel in der Landwirtschaft soll durch chemische Kontrollanalysen gewaehrleistet werden. Dabei werden Gesamtgehalt und z.Z. verfuegbare Mengen an Pflanzennaehrstoffen und verschiedenen Schadstoffen wie Blei und Cadmium ermittelt. Um aus den Analysendaten eines Schlamms gezielte Aussagen machen zu koennen, werden an verschiedenen Standorten Schlamm, Boden und Ernteprodukt ueber einen laengeren Zeitraum untersucht. Dadurch sollen praktische Hinweise fuer Anwendungsmenge und -dauer auf verschiedenen Boeden und zu verschiedenen Kulturen erhalten werden. b) Die Beseitigung von Baggergut aus Fluessen und Stauseen kann teilweise durch die Landwirtschaft erfolgen. Hierbei dient das Material entweder direkt als Pflanzsubstrat oder als Bodenverbesserungsmittel.

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