Bodendegradation und Umweltwandel

Inhaltsverzeichnis

1  EINLEITUNG  3

2  PROBLEMSTELLUNG  3

3  CREEPING DISASTER - BODENDEGRADATION  5

3.1  DEFINITION 'BODEN'  6

3.2  FUNKTIONEN DES BODENS  7

3.3  DEFINITION 'DEGRADATION'  7

3.4  URSACHEN VON BODENDEGRADATION  8

3.4.1.1  Physische Ursachen der Bodendegradation  8

3.4.1.2  Anthropogene Ursachen der Bodendegradation  9

3.4.1.3  Ursachenkomplex  10

3.5  PROZESSE DER BODENDEGRADATION  10

3.5.1  Erosionsprozesse  10

3.5.1.1  Wassererosion  11

3.5.1.2  Winderosion  12

3.5.2  Prozesse der physikalischen Bodendegradation  13

3.5.2.1  Versiegeln - sealing  13

3.5.2.2  Hardsetzen - hardsetting  13

3.5.2.3  Verdichten - compaction  14

3.5.2.4  Verkrusten - crusting  17

3.5.3  Prozesse der chemischen Bodendegradation  18

3.5.3.1  Nährstoffverlust  19

3.5.3.2  Humusabbau  19

3.5.3.3  Versauerung  19

3.5.3.4  Versalzung  21

3.5.3.5  Kontamination  21

3.6  FOLGENKOMPLEX DER BODENDEGRADATION  22

3.6.1  Folgen für Natur und Klima  22

3.6.1.1  Verstärkung des Treibhauseffekts  22

3.6.1.2  Belastung von Grundwasser und Flüssen mit Schwermetallen  22

3.6.1.3  Biodiversitätsverlust, Artenverlust und Verlust von genetischem Material  23

3.6.2  Folgen für den Menschen  23

3.6.2.1  Gefährdung der Nahrungsmittelversorgung  23

3.6.2.2  Armutsaufschaukelung  23

3.6.2.3  Verdrängung indigener Bevölkerung und Migration  23

3.7  FAZIT: BODENDEGRADATION ALS URSACHEN-PROZESS AGGREGAT-FOLGEN KOMPLEX  24

3.8  GLOBALES AUSMAß UND REGIONEN DER BODENDEGRADATION  26

4  BODENDEGRADATION UND MENSCHLICHE SICHERHEIT  29

4.1  MENSCHLICHE SICHERHEIT  30

4.2  MENSCHLICHE VULNERABILITÄT  31

4.3  FAZIT: REGIONS AT RISK: DEGRADATION ALS BEDROHUNG MENSCHLICHER SICHERHEIT  33

5  FALLBEISPIEL MALI  34

5.1  ALLGEMEINE INFORMATIONEN  34

5.2  UMWELTKATASTROPHE DESERTIFIKATION  35

5.3  PHYSISCHE VERWUNDBARKEITSDETERMINANTEN  36

5.3.1  Klimatische Verwundbarkeitsdeterminanten  36

5.3.2  Verwundbarkeitsdeterminanten der Vegetation  38

5.3.3  Geomorphologische und bodenkundliche Verwundbarkeitsdeterminanten  38

5.4  ANTHROPOGENE VERWUNDBARKEITSDETERMINANTEN  39

5.4.1  Demographische Verwundbarkeitsdeterminanten  39

5.4.2  Wirtschaftliche Verwundbarkeitsdeterminanten  40

5.4.3  Politische Verwundbarkeitsdeterminanten  41

5.4.4  Medizinische, gesundheitliche Verwundbarkeitsdeterminanten  41

5.5  KONFLIKTE  42

6  FAZIT  43

7  ANHANG  44

7.1  ABBILDUNGSVERZEICHNIS  44

7.2  TABELLENVERZEICHNIS  45

7.3  LITERATURVERZEICHNIS  46

7.4  INTERNETVERZEICHNIS  48

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1 EINLEITUNG

Die Abbildung 1 „Der Mensch verursacht die Erosion seiner Lebensgrundlage zeigt ein Szenario der Auswirkungen der Bodendegradation. Dieses abgebildete Szenario stellt das Problem der Bodendegradation aus der Perspektive der Wissenschaft als Warnung an die Menschheit dar. Bei der Abbildung 2 wird das Problem der Desertifikation, ein Teilaspekt der Bodendegradation, aus der Sichtweise einer betroffenen, hungernden Agrargesellschaft geschildert: Ehemalige Anbauflächen bringen keine Ernte mehr, da der Boden völlig zerstört ist. In der folgenden Arbeit soll das Problem aus beiden Perspektiven erörtert werden: Zuerst werden die physischen Prozesse, ihre Ursachen und Folgen wissenschaftlich analysiert, bevor anschließend, nach theoretischen Überlegungen zur menschlichen Sicherheit, Vulnerabilität und Risikoanfälligkeit, die Probleme am Fallbeispiel des betroffenen Landes Mali erörtert werden.

2 PROBLEMSTELLUNG

Die Entwicklung des Ackerbaus und verschiedener Landnutzungsformen waren bedeutende Schritte in der Evolution der Menschheit: Der Mensch wurde sesshaft und konnte sich permanent ernähren. Ein ertragreicher Boden war durch die Funktion der Produktion von Biomasse ein entscheidendes Kriterium für die Errichtung von Siedlungen, für die Sicherung der menschlichen Nahrungsversorgung und somit auch für die Arterhaltung des Menschen. Mit der Sesshaftwerdung des Menschen wuchs die Bevölkerung an und stellte gleichzeitig höhere Ansprüche an ihre Umwelt. Der Mensch weitete die landwirtschaftlichen Nutzflächen aus und intensivierte die Landwirtschaft

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zunächst durch verschiedene Bewirtschaftungsformen, dann durch Mechanisierung und schließlich auch durch Bodendüngung. Durch diese Eingriffe in die Umwelt und durch die dauerhafte, intensive Bodennutzung wurde und wird auch heute noch einerseits die Fertilität der Böden reduziert und andererseits der erosive Transport durch Wind und Wasser verstärkt und ein flächenhafter Abtrag des Bodens beschleunigt. Der Mensch, der sich größtenteils (zu 70%) von pflanzlichen Erzeugnissen ernährt, zerstört sich seinen wichtigsten Produktionsfaktor, den Boden.

Abb. 3 Die Degradations-Spirale der traditionellen Landwirtschaft in den Entwicklungsländern (Steiner

1996: S. 13)

Die Degradationsspirale bildet die Verstärkung des Prozesses ab: Je stärker der Mensch den Boden beansprucht, desto geringer fallen die Erträge aufgrund reduzierter Bodenqualität aus.

Das quantitative und qualitative Wachstum der Bevölkerung hat jedoch nicht nur den Abtrag des Bodens, sondern auch gravierende Veränderungen des globalen Klimas zur Folge: Die Atmosphäre hat sich besonders durch die intensive Nutzung fossiler Brennstoffe im 20. Jahrhundert um 0,2-0,6 ⁰ C erwärmt (vgl. IPCC Working Group 1, 2001: S. 1). Diese Erwärmung der Erdatmosphäre hat wiederum die Veränderung der Niederschläge und Winde zur Folge, welche sich dann wiederum als bodenabtragende Kräfte in manchen Gebieten verstärken und mancherorts verringern. Die Degradation der von den Menschen übernutzten und dadurch anfälligen Böden wird durch die globalen Klimaveränderung nochmals verstärkt. Der sich langsam vollziehende Prozess wird zu einer „schleichenden Naturgefahr“ für den Menschen, deren Ausmaß noch nicht abzusehen ist. Der Zustand des Bodens, der sich nach dem anthropogen verursachten Abtrag einstellt, ist oftmals ein irreversibel modifizierter Zustand und kann als Global Environmental Change, als globaler Umweltwandel, bezeichnet werden. Dieser irreversibel modifizierte Zustand beeinflusst die Lebensbedingungen des Menschen spürbar und führt zu Konflikten. Der Mensch muss in neue Lebensräume ausweichen

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und diese zur Nahrungsversorgung bewirtschaften. Die Veränderung der Vegetationsdecke in den neu bewirtschafteten Gebieten kann dann wiederum Auswirkungen auf das Klima und den CO 2 -Gehalt der Atmosphäre haben. Diese Kette der kausalen Zusammenhänge soll verdeutlichen, dass der Mensch in einem geschlossenen System lebt, dass einerseits seine Lebensgrundlage darstellt und dass andererseits von ihm zerstört wird. Die Auswirkungen und Folgen der globalen Umweltveränderungen setzen den Zerstörungsprozess dieses Systems eigenständig fort. Es findet eine positive Aufschaukelung statt, die vom Menschen zwar ausgelöst wurde, die jedoch eine eigenständige Dynamik entwickelt hat. Dieser Aufschaukelungsprozess muss vom Menschen gestoppt oder zumindest verlangsamt werden. Da jedoch die menschliche Wahrnehmung globaler Problematiken im 21. Jahrhundert stark von den Medien abhängig ist und Bodendegradation aufgrund der nur langsam spürbaren Auswirkungen kein spektakuläres, medienwürdiges Ereignis ist, kann diese schleichende Naturgefahr nicht in das Bewusstsein der Menschen gelangen und in einem weiteren Schritt gelöst werden.

„Ökologische Probleme der Menschheit erreichen überwiegend nur dann das Bewusstsein der Bevölkerung, wenn sie spektakulärer Art sind und entsprechend ’vermarktet’ werden können. Die Bodenzerstörung als großflächiges, heute globales landschaftsökologisches Problem ist ein weitgehend unspektakulärer Prozess, und darin liegt seine Gefahr. (Heine 1994: S. 82)“

3 CREEPING DISASTER - BODENDEGRADATION

Die Bedeutung des Begriffs creeping disaster lässt sich durch seine Übersetzung ins Deutsche schon fast erahnen: schleichende (kriechende) Katastrophe. Allerdings ist der Begriff Naturkatastrophe (disaster) von den Begriffen Naturrisiko (risk) und Naturgefahr (hazard) abzugrenzen: Unter dem Begriff Naturrisiko ist jeder potentiell gefährdende Naturprozess zu verstehen, der erst dann zur Naturgefahr wird, wenn er sich in einem Gebiet ereignet, dass von Menschen besiedelt ist. Als Naturkatastrophe wird eine Naturgefahr bezeichnet, die schwerwiegende Schäden für Mensch und Wirtschaft zur Folge hat oder haben wird. Nach Alexander (1993) besteht eine Naturkatastrophe immer aus dem Naturereignis und der menschlichen Vulnerabilität. Den Begriff creeping disaster definiert Alexander als schleichenden, unspektakulären Prozess, der sich über Monate, Jahr oder Jahrzehnte hinziehen kann:

“However, one basic distinction is between sudden impact and slow impact (creeping) disasters. The former may occur in a matter of seconds (earthquakes), minutes (tornadoes) or hours (flash floods); while the latter may take months (certain types of volcanic eruptions), years (types of subsidence of the ground) or centuries (various forms of land degradation and erosion). (Alexander 1993: S. 9)”

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Tab. 1 Katastrophenklassifizierung nach der Dauer des Ereignisses und der Länge der Vorwarnung (Alexander 1993: S. 10, Tab. 1.4)

Alexander listet Bodendegradation zwar nicht in seiner Tabelle auf, jedoch verzeichnet er Desertifikation als Prozess, der sich über Jahrzehnte hinziehen kann. Bevor im Folgenden die Problematik und das Gefahrenpotential der Bodendegradation analysiert wird, muss zunächst einmal auf die Bedeutung und die Funktion des Bodens für den Menschen eingegangen werden.

3.1 Definition 'Boden'

Aus anthropogener Sicht ist der Boden eine lebenswichtige, weitgehend nicht erneuerbare Ressource, die zunehmenden Belastungen ausgesetzt ist (vgl. Kommission der europäischen Gemeinschaft 2002: S. 7). Er ist Bestandteil des oberflächennahen Untergrundes und kann als Produkt zahlreicher Bodenbildungsfaktoren und -prozesse definiert werden. Seine Entstehung dauert sehr lange: Sie vollzieht sich circa mit einer Bodenbildungsrate von 0,1mm/Jahr (vgl. Auerswald 1998: S. 38), und ist abhängig von Klima, Ausgangsgestein, Reliefeinfluss, Mensch, Tieren, Vegetation und Wasser (vgl Goudie 1994: S. 154). Sein Entstehungsprozess ist ein Verwitterungsprozess von mineralischen und organischen Substanzen, die zu Tonmineralien, Oxiden und Huminstoffen umgewandelt werden. Der Boden bildet die Schnittstelle zwischen Erde (Geosphäre), Luft (Atmosphäre) und Wasser (Hydrosphäre) (vgl. Kommission der europäischen Gemeinschaft 2002: S. 7).

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3.2 Funktionen des Bodens

In landschaftlichen Ökosystemen erfüllt der Boden eine Reihe lebenswichtiger Funktionen für Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft. Er erfüllt Speicher-, Filter-, Puffer- und Umwandlungsfunktionen. Er reguliert die Schadstoffbelastung des Wassers und die Gaszusammensetzung der Atmosphäre. Darüber hinaus übt er eine Vielzahl ökologischer, wirtschaftlicher, sozialer und kultureller Funktionen von lebenswichtiger Bedeutung aus (vgl. Kommission der europäischen Gemeinschaft 2002: S. 7):

1. Erzeugung von Lebensmitteln und Biomasse

2. Speicherung und Filterung von Wasser und Nährstoffen

3. Lebensraum für Pflanzen und Tiere

4. Physische und kulturelle Umwelt des Menschen: Landfläche bildet die Grundlage für menschliche Tätigkeiten

5. Rohstoffquelle für Ton, Sand, Minerale und Torf

3.3 Definition 'Degradation'

Der Begriff Degradation meint von seiner ursprünglichen lateinischen Bedeutung die Reduzierung eines Zustandes auf ein niedrigeres Niveau (vgl. Blaikie; Brookfield 1987b: S. 3). Für den Begriff Bodendegradation gibt es sehr viele verschiedene Definitionsansätze: Während in der Begriffsdefinition auf den Internetseiten der University of Columbia, der Reduktionsprozess der für den Menschen bedeutenden Bodenfähigkeit betont wird,

„Land degradation has been defined as a reduction in the soil's capacity to produce in terms of quantity, quality, goods, and services. (www.ciesin.org, 29.12.2002)

betont das Bonner Forum für Umwelt und Entwicklung die Irreversibilität des Zustandes, der sich nach dem Umwandlungsprozess einstellt: [Bodendegradation ist eine] dauerhafte Veränderung der Struktur und Funktion eines Bodens (http://www.forumue.de, 29.12.2002)

Als Grundlage für die folgende Ausarbeitung wird der Begriff in Anlehnung an Blaikie und Brookfield (vgl. 1987b: S. 3) definiert, als Umwandlung und Veränderung des natürlichen Bodenaufbaus, der natürlichen Bodeneigenschaften und -funktionen. Bodendegradation besteht aus verschiedenen Prozessen, von denen zumeist mehrere gemeinsam auftreten: einerseits aus der Verlagerung des Bodenmaterials, die sich wiederum in Wasser- (56 Prozent) und Winderosion (28 Prozent) aufgliedert,

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andererseits aus bodeninternen physikalischen (4 Prozent) und chemischen (12 Prozent) Umwandlungsprozessen.

Abb. 4 Haupttypen der Bodendegradation (WBGU 1994: S. 59, Abb. 7).

Die physikalischen Prozesse sind Versiegelung, Verkrustung und Verdichtung, die chemischen Prozesse sind Nährstoffverlust, Versalzung, Versauerung und Toxifikation. Für den Menschen ist besonders die Reduktion der Bodenfunktion, der qualitativen und quantitativen Produktion von pflanzlichen Nahrungsmittel, von großer Bedeutung.

3.4 Ursachen von Bodendegradation

Bodendegradation kann sowohl durch anthropogene Ursachen als auch durch physische Ursachen ausgelöst werden. Deshalb werden diese Ursachen im Folgenden getrennt voneinander beschrieben:

3.4.1.1 Physische Ursachen der Bodendegradation

Als physische Ursachen der Bodendegradation werden alle Ursachen und Prozesse bezeichnet, die in natürlichen Systemen ohne Einwirkung des Menschen auftreten. Man fasst darunter natürliche Wind- und Wassererosion, Armut der Vegetation und der Bodenbedeckung und extreme Wetterereignisse, die sowohl natürlich als auch durch den Treibhauseffekt verursacht sein können. Der Bodenabtrag ist jedoch ein komplexer Prozess aus verschiedenen Faktoren und sein Ausmaß hängt von physischen Bedingungen wie Klima, Hanglänge, Hangneigung, Art der Bodenbedeckung und der Beschaffenheit des Bodens ab.

Besonders anfällig sind beispielsweise erstens Böden in steilen Hanglagen mit geringer Vegetation, lehmiger Textur oder geringem Gehalt an organischer Substanz stärker degradationsgefährdet (vgl. Kommission der europäischen Gemeinschaft 2002: S. 7), zweitens Gebiete mit hoher Aridität, weil dort die Vegetation, die den Boden durch ihr

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Wurzelwerk befestigt und schützt, sehr gering ist (vgl. Mensching 1990: S. 29). Treten in solchen vegetationsarmen Gebieten dann plötzlich starke Niederschläge und damit verbunden Überschwemmungen und Erdrutsche, wird der kostbare Oberboden durch das Transportmedium Wasser abgetragen. Zusätzlich sind vegetationsarme Böden anfällig für den Materialtransport durch das Medium Wind. Die durch den Treibhauseffekt verursachte Erwärmung der Böden verstärkt wiederum die Mineralisierung von Humus. Bei der Mineralisierung von Humus, also bei dessen Abbau, werden das Treibhausgas CO 2 und Wasser freigesetzt. Somit wird der Temperaturanstieg weiter beschleunigt.

3.4.1.2 Anthropogene Ursachen der Bodendegradation

Neben den physischen Ursachen der Bodendegradation spielt der menschliche Eingriff in Ökosysteme eine entscheidende Rolle. Im englischen Sprachgebrauch wird er als bezeichnet (vgl. Mensching 1990: S. 37). human impact

^{Abb. 5 Anthropogene Ursachen der Bodendegradation (WBGU 1994: S. 59, Abb. 7)} Die Zunahme der landwirtschaftlichen Anbauflächen und deren Übernutzung sind Hauptursachen der Degradation der Böden. Das Ausmaß der lokalen Degradation ist abhängig von der Bodenbewirtschaftungsart und den verwendeten Maschinen (vgl. Mensching 1990: S. 38). Auch Überweidung, die zumeist eine Folge hohen Tierbesatzes auf kleinen Flächen und unterlassener Rotation der Weiden ist, schädigt die Böden sehr (vgl. Mensching 1990: S. 44). Die Tieren fressen die natürliche Vegetation, zerstrampeln die Wurzeln der Pflanzen und verdichten den Boden. Eine weiterer Eingriff des Menschen, der entscheidende Auswirkungen auf das Ökosystem der Böden hat, ist der Vorgang der Entwaldung zur Gewinnung von Brenn- und Bauholz oder der Erweiterung landwirtschaftlicher Nutzflächen. Böden werden jedoch auch durch industrielle Aktivitäten, durch das Anwachsen von Industrie oder urbanen und

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industriellen Ballungsgebieten belastet und durch das Deponieren von Schadstoffen belastet. In der folgenden Tabelle wird die Größe der Flächen dargestellt, die in den verschiedenen Kontinenten und auf der Welt aufgrund der unterschiedlichen anthropogenen Ursachen degradiert sind.

52, Tab. 6) [+ =geringe Bedeutung/ - = keine Bedeutung]

3.4.1.3 Ursachenkomplex

So wie Mensching (1990: S. 50) die Desertifikation als komplexes Wirkungsgefüge bezeichnet, kann auch die Degradation als komplexes Wirkungsgefüge beschrieben werden. Bei der Bodendegradation wird durch eine Vielzahl von Ursachen und deren Zusammenspiel eine Vielzahl von Prozessen ausgelöst, die zahlreiche Schäden zur Folge haben. Physische Ursachen schaffen dabei zumeist die Rahmenbedingungen, und anthropogene Ursachen intensivieren die Zerstörung des Bodens: Der Mensch verändert durch seine Bodennutzung einzelne natürliche Faktoren, wie beispielsweise Vegetation, Oberflächenform und Bodeneigenschaften, die für das Ausmaß der Bodendegradation verantwortlich sind (vgl. Steiner 1994: S. 21).

3.5 Prozesse der Bodendegradation

Das zuvor beschriebene komplexe Ursachengefüge der Bodendegradation führt zu einer Vielzahl von Prozessen. Im Folgenden werden erosive, physikalische und chemische Prozesse unterschieden.

3.5.1 Erosionsprozesse

Unter Erosion fasst man Prozesse der Verlagerung von Bodenmaterial durch Wind und Wasser zusammen. Bodenerosion ist ein durch Eingriffe des Menschen ermöglichter und durch den Transport durch Wind und Wasser ausgelöster Prozess, der die Ablösung von Bodenpartikeln, ihren Transport und ihre Ablagerung beinhaltet (vgl. Richter 1998: S. 34). Während der äolische Abtrag meist flächenhaft wirkt, kann Wassererosion

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