Dass es auch in naturnahen Gebieten ohne menschliches Dazutun zu Bodenabtrag kommen kann, hat jetzt ein Jenaer Wissenschaftler in einer neuen Studie erneut belegt. Der Forscher untersuchte darin die Sedimente von 20 ausgetrockneten Stauseen im Kruger-Nationalpark in Südafrika.
Vor 110 Jahren stellte der damalige Präsident der Republik Transvaal, Paul Kruger, ein Gebiet von rund 2.500 Quadratkilometern im südlichen Afrika unter Schutz – 1926 wurde das erweiterte Areal dann zum Naturschutzgebiet erklärt. Heute ist der rund 20.000 Quadratkilometer große Kruger-Nationalpark Heimat unzähliger Tier- und Pflanzenarten.
Unberührte Natur
„Das Gebiet ist seit 100 Jahren vor Ansiedlung und Landwirtschaft geschützt gewesen und somit ein annähernd natürliches Ökosystem“, erklärt Jussi Baade von der Universität Jena. Diese nahezu unberührte Natur brauchte der Jenaer Geoforscher für seine Untersuchungen. Er gehört seit Mai 2008 zum Science Team des Parks, einer Gruppe internationaler Wissenschaftler, die im Kruger-Nationalpark arbeiten darf. Mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung untersucht Baade dabei in einem Pilotprojekt die Bodenerosion im Nationalpark.
Bei sedimentologischen Untersuchungen von Ablagerungen auf dem Boden von 20 trockenen Stauseen im südlichen Teil des Parks machte der Wissenschaftler einen erstaunlichen Fund: „An der tiefsten Stelle eines Wasser-Reservoirs fanden wir eine überraschend dicke Sedimentschicht von zwei Meter Stärke“, berichtet Baade.
Geringe Abtragsraten
Rechnet man die Sedimentmenge im 5,5 Hektar großen Siloweni Stausee auf seine Einzugsgebietsfläche um, so der Forscher weiter, dann zeige sich allerdings, dass relativ geringe Abtragsraten für die Versandung des Wasser-Reservoirs verantwortlich sind. Etwa 28.000 Kubikmeter Material befanden sich in dem Stausee. Das Sediment war im Mittel 0,5 Meter mächtig, woraus sich ein durchschnittlicher Abtrag von zwei Millimetern ergibt. „Es lässt sich eine jährliche Abtragsrate von 0,1 bis 0,2 Millimetern bestimmen, was einem sehr geringen Abtrag von etwa 1,5 bis drei Tonnen pro Hektar jährlich entspricht“, erklärt Baade.
Die Untersuchungen gaben aber auch Aufschluss über die Verteilung der Nährstoffe in der Sedimentschicht. „Die oberen Schichten enthielten etwa das Fünffache an Phosphat und waren damit viel nährstoffreicher als die Schichten an der Basis“, so Baade. Leider sei die hauptsächlich aus Ton bestehende Sedimentschicht gut durchmischt gewesen, so dass Wechsellagerungen nicht erkennbar und damit auch keine Rückschlüsse auf einzelne Naturereignisse möglich waren.
60 Stauseen und hunderte von Pumpen
„Etwa 60 durch Anstauung der Flüsse geschaffene Wasser-Reservoire und hunderte von Pumpen, die Grundwasser an die Erdoberfläche bringen, gibt es im gesamten Nationalpark“, konstatiert der Jenaer Wissenschaftler. Im Rahmen seiner Feldforschungen führte er Probebohrungen in trockenen Stauhaltungen durch, um die Abfolge der Bodenschichten zu analysieren.
Mithilfe weiterer sedimentologischer Verfahren ermittelten die Wissenschaftler um Baade Korngröße, Zusammensetzung und chemische Parameter der Ablagerungen. Die Daten sind die Vorarbeiten für weitere Untersuchungen, in denen die Sedimente volumetrisch und qualitativ bestimmt werden sollen. Ziel ist es, Bodenabtragsraten zu etablieren.
„Die Sedimentierungen sind Archive, die uns das Bodenabtragsgeschehen der letzten 60 bis 70 Jahre dokumentieren“, erklärt Baade. Dies in einem Gebiet tun zu können, das über 100 Jahre weitestgehend seiner Natürlichkeit belassen wurde, sei ein seltenes Glück.
(idw – Universität Jena, 16.12.2008 – DLO)
