Kausalanalytischer Vergleich historischer und aktueller Erosionsprozesse in Wäldern des Südschwarzwaldes

Kurzzusammenfassung:

Bodenerosion ist einer der Schlüsselprozesse an der Schnittstelle zwischen Landnutzungssystemen und Geomorphologie. Die schon im neolithischen Ackerbau typischen Begleiterscheinungen wie Schwarzbrache, Humusabbau,  Zerstörung der Bodenstruktur und Verdichtung  sind Faktoren oder Prozesse, welche die  Erodierbarkeit des Bodens erhöhen und die je nach Erosivität der Niederschläge zu tiefgreifenden Umgestaltungen der Landschaft führen können. Waldbedeckung gilt generell als sehr wirksamer Erosionsschutz. Gleichwohl finden sich auch in Wäldern des Projektgebietes  deutliche Spuren von Erosion, wie tief eingeschnittene Schleifwege und andere Bringungslinien in der Falllinie von Hängen.  Die Entstehung dieser Linien kann als historisch angesehen werden, wobei Beginn (vor 1800?) und Dauer (bis 1970?) im Einzelfall nicht eindeutig bekannt sind.  Bei den derzeitigen Holzabfuhrsystemen werden steile Wegführungen vermieden, aber durch zunehmenden Einsatz von Raupenharvestern, die aus Gründen der Betriebssicherheit an Steilhängen in der Falllinie arbeiten, werden aus der Sicht der Erodierbarkeit des Waldbodens ähnliche Voraussetzungen geschaffen, wie sie bei den historischen Schleifwegen vorgelegen haben dürften.
Es stellt sich die Frage, ob  man langfristig damit rechnen muss, dass aus initialen Erosionsphasen, wie sie verbreitet an Maschinenwegen sichtbar sind,  ähnliche "Erosionsgullys" entstehen können, wie sie an den historischen Schleifwegen zu beobachten sind. In dem geplanten Projekt soll geklärt werden, wie und in welchem Zeitraum die Erosionsrinnen entstanden sind und ob diese Entstehungsgenese auf heutige Waldnutzungssysteme übertragen werden kann. Dazu sollen Erosionsmodelle, wie das für Waldstandorte und insbesondere für Gully-Erosion angepasste WEPP (Water Erosion Prediction Project), parametrisiert werden. Zur Quantifizierung der dazu erforderlichen Parameter werden Geländeexperimente  durchgeführt und historische Quellen zum Nachvollzug der Genese von Erosionsrinnen genutzt.
Die Versuchsstandorte sollen hauptsächlich am Westabfall des Schwarzwaldes, also zwischen der Vorbergzone und den Höhenlehmen des Hochschwarzwaldes, gesucht werden. Durch Erosion vertiefte Schleifwege werden kartiert und im Hinblick auf erosionswirksame Faktoren (Topografie, Substrat, Erosivität der lokalen Niederschläge) klassifiziert. Innerhalb der Kartierbereiche mit Flächen zwischen 50 und 100 ha soll mit Hilfe hochaufgelöster digitaler Höhenmodelle und GIS  die Genese der Erosionsrinnen nachmodelliert werden. Mit der Modellierung soll auch geklärt werden, ob die Erosionsformen tatsächlich durch Wassererosion oder eher durch "Schleiferosion", also durch die transportierten Baumstämme selbst, entstanden sind. Das Projekt soll zusätzlich eingebunden werden in ein vom DAAD gefördertes Forschungsvorhaben zum projektbezogenen Wissenschaftleraustausch mit Brasilien (Probral), das das Thema "Bodenerosion und Holzernteverfahren in Südbrasilien und im Schwarzwald" behandelt.

Förderdauer: 01.04.2004 - 31.03.2007

Link zur Homepage des Graduiertenkolleg