Die Entstehung und Zusammensetzung des Bodens

Was ist Boden?

Der Boden ist der oberste Teil der kontinentalen Erdkruste, der durch Verwitterung, Besiedlung und Entwicklung des Oberflächengesteins entsteht. Er ist die Schicht, die als Grundlage für die Vegetation dient. Die Produzenten nehmen anorganische Nährstoffe auf und machen diese für Konsumenten, einschließlich des Menschen, verfügbar.

Wie entsteht der Boden und wie entwickelt er sich?

Der Vorgang der Bodenbildung wird Pedogenese genannt.

• Verwitterung von Gestein: Auf das nackte Gestein wirken Elemente ein, die es aufbrechen und in eine dünne Schicht aus Steinen und Mineralkörnern verwandeln, den sogenannten Regolith.
• Besiedlung: Der Regolith wird durch die ersten Lebewesen besiedelt, welche die Veränderung des Bodens durch ihre Stoffwechselaktivitäten intensivieren.
• Fortschreitende Veränderung und Zunahme der Bodendicke: Mit Hilfe von lebenden Organismen wird der Boden für die Keimung von Pflanzensamen mit Wurzeln vorbereitet.
• Tiefe und Struktur: Die Wurzeln dringen in Risse ein und helfen dabei, das Gestein weiter aufzubrechen. Es entsteht eine Struktur, die zur Bildung eines Profils mit verschiedenen Horizonten führt.

Faktoren, die die Bodenentwicklung beeinflussen

Zeit: Im Laufe der Zeit entwickelt sich der Boden von einem jungen zu einem reifen Zustand. Wenn dies geschieht, erreicht der Boden seinen Höhepunkt (Klimaxboden).

Klima: Das Klima ist der wichtigste Faktor bei reifen Böden. Auf demselben Gestein können unterschiedliche Klimazonen zu verschiedenen Böden führen.

Ausgangsgestein: Das Grundgestein ist der wichtigste Faktor bei jungen Böden. Böden können auf jedem Gestein entstehen, entwickeln sich jedoch am besten auf leicht verwitterbarem Material.

Organismen: Durch ihre biologische Aktivität und die Zersetzung ihrer Überreste verwandeln Lebewesen inerte Materie in Humus.

Relief: Böden, die auf flachen Oberflächen gebildet werden, sind in der Regel tiefer.

Menschliches Handeln: Menschen modifizieren die Entwicklung des Bodens, was häufig zu Bodendegradation führt.

Anorganische Komponenten des Bodens

Feststoffe: Diese bestehen aus Mineralien des Grundgesteins und sind der Hauptbestandteil jedes Bodens. Sie können vererbt (Gesteinsfragmente) oder durch Veränderung entstanden sein.

Flüssigkeiten:

• Wasser: Je nach Mobilität kann es gebunden oder frei fließend sein. Wenn es sich durch die Schwerkraft vertikal nach unten bewegt, füllt es die Poren und wird nicht von den Wurzeln aufgenommen. Wenn es von Pflanzenwurzeln aufgenommen werden kann, nennt man es kapillar resorbierbar.
• Ionen: Kationen (z. B. K+) und Anionen (z. B. Cl-), die aus der Mineralisierung von organischem Material stammen.

Gase: Diese bilden die Bodenluft, die durch die Atmung der im Boden lebenden Organismen entsteht.

Organische Komponenten des Bodens

Lebende Organismen im Boden gehören zu fünf Reichen:

• Bakterien: Sie sind im Boden allgegenwärtig.
• Pilze: Sie sind reichlich vorhanden und wirken als Zersetzer von organischem Material, was die Aufnahme von Nährstoffen begünstigt.
• Algen: Sie leben in den oberen Bodenschichten.
• Tiere: Als Heterotrophe ernähren sie sich von zerfallenden organischen Stoffen.
• Pflanzen: Die Wurzeln nehmen Wasser und Mineralien auf, die für die Photosynthese erforderlich sind.

Der Humus wird unterschieden in: unverarbeitet (bestehend aus organischen Abfällen) und verarbeitet (gebildet durch die Zersetzung der Abfälle). Der Anteil an Humus nimmt mit zunehmender Tiefe ab.

Das Bodenprofil

Das Bodenprofil beschreibt die Menge der Horizonte, also die verschiedenen Schichten, aus denen die Erde besteht.

Bodenhorizonte

• Horizont 0: Gebildet aus verwesenden organischen Stoffen.
• Horizont A: Besteht aus mineralischer Materie und Humus; der Anteil nimmt nach unten hin ab. Er wird auch Auswaschungshorizont genannt, da infiltrierendes Wasser Mineralien löst und mitreißt. Er ist entscheidend für die Bodenfruchtbarkeit.
• Horizont B: Besteht aus mineralischen Stoffen. Er wird Anreicherungshorizont genannt, da sich hier gelöste Mineralien aus Horizont A konzentrieren.
• Horizont C: Besteht aus veränderten Mineralien des Ausgangsgesteins.

Wichtige Bodenarten

Zonale Böden

Dies sind reife Böden, deren Eigenschaften mit der jeweiligen Klimazone übereinstimmen. Die Klimazone ist abhängig von:

Ausreichende Feuchtigkeit: Hier gibt es thermische Bereiche wie:

• Polar: Werden oft nicht als Böden betrachtet, da sie kaum organische Substanz enthalten.
• Podsol: Entsteht in kalten Klimaten; besitzt einen Horizont reich an organischer Substanz und einen B-Horizont reich an Kationen.
• Braunerde: Tritt in gemäßigt-kontinentalem Klima auf; mit einem humusreichen Horizont und schwach entwickeltem B-Horizont.
• Roterde: Tritt in warmen Klimazonen in den Horizonten A und B auf.
• Laterit: Tritt in äquatorialen und intertropischen Klimazonen auf.

Trockenheit: Wenn die Bodenbildung primär von Niederschlägen abhängt:

• Wüste: Entsteht in Gebieten mit sehr geringen Niederschlägen.
• Halbwüste: Tritt in Klimaten mit geringen Niederschlägen auf.
• Steppenböden: Treten in Gebieten mit durchschnittlichen, zeitlich verteilten Niederschlägen auf.

Intrazonale Böden

Diese sind teilweise an klimatische Eigenschaften angepasst, aber weniger entwickelt als zonale Böden. Zu dieser Gruppe gehören wassergesättigte Böden wie Gleye sowie halomorphe (salzhaltige) Böden.

Azonale Böden

Diese entsprechen nicht dem Klima, sondern den Eigenschaften des Untergrundes. Sie sind sehr schwach entwickelt und haben ein AC-Profil ohne B-Horizont. Zu dieser Gruppe gehören Ranker und Rendzinas.