3 Urbane Böden

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Kap. 3 Urbane Böden S. 17 • auffälliger Geruch, • dominierende Farbe des Substrates, • Festigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und innere Struktur des Skelettanteils (Substrate > 2mm), • Korngröße, • Carbonatgehalt. Technogene Substrate (auch „anthropogene Gesteine“ – MEUSER 2002) treten häufig nicht als isolierte Monosubstrate, sondern in Gemengeform im Boden auf (MEUSER et al. 1998). Die Zusammensetzung der Gemenge wechselt horizont- bzw. schichtenspezifisch. Die Auswertung von ca. 900 Bodenhorizonten aus der Tiefe 0 – 100 cm im Stadtgebiet von Essen ergab, dass 1/3 aller Bodenhorizonte frei von technogenen Beimengungen sind (Horizonte natürlicher Pedogenese, umgelagerte natürliche Substrate; HILLER & 1998). Die eigenen Untersuchungen im Stadtgebiet von Halle ergeben ein ähnliches Bild. So sind im Schnitt aller aufgenommenen Bodenprofile (ohne die auf archäologischen Grabungen) im Zeitraum 1999 – 2003 40% aller Bodenhorizonte (ebenfalls bezogen auf den ersten Meter) frei von künstlichen Beimengungen. Dass die Zahl etwas höher liegt als in Essen, liegt daran, dass hauptsächlich Böden in Siedlungsgebieten und weniger in Industriegebieten betrachtet wurden. Durch die im Rahmen einer Diplomarbeit durchgeführte Analyse der anthropogen bedingten Reliefveränderung im Stadtgebiet von Halle (KRUG 2002) lassen sich aufgefüllte Bereiche ausweisen, die größtenteils nicht-natürliche, künstliche Substrate enthalten (hauptsächlich Kippen, Halden u.ä.). Nur in weniger als 2 % aller Fälle finden sich Schichten aus reinen technogenen Monosubstraten. So kann bei anthropogen überformten Böden generell davon ausgegangen werden, dass primär Gemengeformen vorliegen. Dies wird durch eine Vielzahl stadtbodenkundlicher Arbeiten z.B. aus Kiel (SIEM 2002, SCHLEUß, SIEM & BLUME 1997, CORDSEN 1993), München (SUTTNER, GRUBAN & SCHRAA 1993), Leipzig (SCHULTE 1996), Stuttgart (HOLLAND 1996, HOLLAND & STAHR 1995), Essen (MEUSER et al. 1998) Rostock (TIETBÖHL, KRETSCHMER & MULSOW 1997, COBURGER & KRETSCHMER 1997) oder Bremen (PLU- QUET & LENZ 1997) bestätigt. 3.1.3 Versiegelte Böden In Anlehnung an WESSOLEK (2001) bedeutet Bodenversiegelung, dass offener Boden verdichtet und/oder mit mehr oder weniger permeablen Substanzen wie Asphalt, Beton oder Gebäuden überdeckt wird. Dabei werden die Austauschvorgänge zwischen Boden und Atmosphäre, die sowohl den abiotischen Bereich (wie Versickerung oder Verdunstung von Bodenwasser, Luftaustauschprozesse) als auch den biotischen Bereich betreffen, weitgehend unterbunden (Abb. 7). Geringe Luftfeuchte Dachabfluss Geringe Verdunstung Regenwasser wird schnell abgeführt Hochwassergefahr Austausch zwischen Versiegelte Fläche Boden und Luft ist unterbrochen Durchlüftung und Feuchte des Bodens nehmen ab Schlechte Wuchsbedingungen Minimale Versickerung Belastung der Kanalisation Schneller und erhöhter Abfluss Abb. 7: Auswirkungen der Bodenversiegelung auf den Wasserhaushalt
S. 18 Urbane Böden Kap. 3 Allgemein werden drei Formen der Versiegelung unterschieden (WESSOLEK 2001, BLUME 1998): 1. Vollversiegelung (horizontale und vertikale) z.B. durch Straßen, Plätze, Gebäude, Kanäle etc.; 2. Teilversiegelung z.B. durch Pflasterung, Gehwegplatten, Rasensteine etc.; 3. Unterflurversiegelung z.B. durch Tiefgaragen, Tunnel, Leitungsschächte etc. In der vorliegenden Arbeit werden keine dieser versiegelten Oberflächen näher untersucht, sondern der Fokus liegt auf den unversiegelten Böden. Die Bodenversiegelung wird allerdings bei der Stadtstrukturtypencharakterisierung einbezogen, so dass die dann untersuchten Flächen im Zusammenhang mit dem Versiegelungsgrad als Repräsentanten für typische Flächennutzungsmuster verstanden werden können. 3.2 Genese und Belastungspotenzial urbaner Böden Wie in den vorigen Teilkapiteln aufgezeigt, sind die bodenbildenden Substrate in urbanen Ökosystemen sowohl autochthoner als auch allochthoner (natürlicher und künstlicher) Genese. Sie bestimmen nicht nur die Art, Intensität und Geschwindigkeit der Pedogenese, sondern zu wesentlichen Teilen auch das ökologische Potenzial dieser Standorte. Dieses lässt sich besonders deutlich an den Bodenwasser- und Nährstoffhaushaltseigenschaften belegen. Diese wiederum regeln auch andere über den Boden ablaufende, stoffliche und energetische Prozesse in den Stadtökosystemen (u.a. Infiltrations- und Grundwasserneubildungspotential, vgl. WESSOLEK 2001). Diese (direkten oder indirekten) Einwirkungen auf den Stadtboden und die hieraus erwachsenden Abwandlungen der pedoökologischen Eigenschaften bzw. Bodenfunktionen sind dabei teilweise gewollt, teilweise treten sie aber auch als ungewollte, i.d.R. Negativwirkung hervor. Sie betreffen insbesondere den Wärme-, vor allem aber den Bodenwasserhaushalt (WESSOLEK & FACKLAM 1997, TAUB- NER & HORN 1995). Neben der Veränderung der Substrate können auch die natürlichen Bodenbildungsprozesse beeinflusst werden. Es kommt dann zu einer „urbanen Bodenbildung“ z.B. durch • Humusanreicherung: es entstehen Regosole (kalkfrei) und Pararendzinen (kalkhaltig), • Carbonatanreicherung, vorwiegend aus Bauschutt: es entstehen schwach bis stark alkalische Böden, die entsprechend ihren natürlichen Vertretern als Pararendzinen bezeichnet werden, • Mischung von Substraten technischen Ursprungs mit natürlichem Boden: es entstehen Phyrolithe (Phyro: Mischung aus natürlichen und technogenen Substraten), • Ablagerungen von Substraten technischen Ursprungs (Bauschutt, Aschen, etc.): es entstehen Technolithe, • Stauwasserbildung über künstlichen Stausohlen: es entstehen Pseudogleye, • reduktomorphe Prozesse infolge Sauerstoffzehrung; z.B. durch Methanbildung: es entstehen Methanosole (gehören zur Gruppe der Reduktosole). Generell müssen im urbanen Raum z.T. stark erhöhte Schadstoffgehalte festgestellt werden. An Eintragsformen in die Böden lassen sich grundsätzlich unterscheiden (SAUERWEIN 2002, Tab. 3-3): 1. Der diffuse, weiträumige, relativ gleichmäßige Eintrag in geringen Konzentrationen. Dazu zählen Massenschadstoffe sowie organische Verbindungen und Schwermetalle. Betroffen sind die oberen Bodenschichten. 2. Der konzentrierte, räumlich und zeitlich begrenzte Eintrag. Die Zufuhr in die Böden ist eher ungleichmäßig, nutzungstypisch und kann alle Bodenschichten/-horizonte betreffen. Tab. 4: Ursachen und Eintragsformen von Schadstoffen in urbane Böden Quelle Dauer Eintragsform Konzentration Kontamination Immissionen sehr lang diffus sehr gering Oberfläche Ablagerung mittelfr. lokal hoch Obfl./Tiefe Kanalisation sehr lang linear hoch Tiefe Defekte Tanks, Leitungen mittelfr. lokal sehr hoch Tiefe Unfälle kurz lokal sehr hoch Oberfläche Bewirtschaftungsmaßnahmen mittelfr. lokal gering Oberfläche Stoffliche Einwirkungen auf den Boden, deren Folgen sowohl qualitativ (z. B. durch Toxizität oder Persistenz) als auch quantitativ (z. B. durch Versauerung oder Auswaschung) problematisch sein können,
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