Chronosequence of soil degradation and wind erosion and in the semi-arid Kulunda steppe in Western Siberia
Final Report Abstract
Die Kulundasteppe liegt in der semi-ariden Zone des südöstlichen Westsibirien. Im Rahmen des Neulandprogrammes wurden 1954-1963 die bis dahin nur extensiv weidewirtschaftlich oder gar nicht bewirtschafteten Steppen großflächig in Ackerland umgewandelt, und die großen Ackerflächen durch Windschutzstreifen als Erosionsschutz begrenzt. Dennoch führten unangepasste Bodenbearbeitung und Effekte aus dem regionalen Klimawandel zu weiteren Bodenschädigungen insbesondere durch Auswehung von Bodenmaterial. Im 200 km entfernten Semipalatinsk setzten oberirdisch durchgeführte Atomwaffentests große Mengen an Radionukliden frei, und nach einer besonders starken Explosion im Jahr 1953 wurde das entstandene 137Cs über die Kulundasteppe verfrachtet. Die somit vor der Neulandaktion akkumulierten Radionuklide wurden durch die einsetzende Bodenbearbeitung in den Pflughorizont eingearbeitet und homogenisiert. Dagegen blieb das 137Cs in den Böden der zeitgleich errichteten Windschutzstreifen in den obersten Bereichen erhalten, so wie auch die ursprünglichen Bodeneigenschaften. Auf den bearbeiteten Böden wurden in den 1970er Jahren dann wieder neue Windschutzstreifen angepflanzt, die wiederum den Bodenzustand dieser Phase (1950er-1970er) konservierten. Um die Auswirkungen der Winderosion zu untersuchen, wurden daher die 137Cs-Aktivitäten in Windschutzstreifen und den erosionsgeschädigten Böden der Feldflächen ermittelt. Es wurde ein älterer Windschutzstreifen (um 1953), ein jüngerer Windschutzstreifen (1970er Jahre) und die rezenten Ackerböden verglichen. An drei Standorten wurden Profiltransekte in den Feldflächen und den begrenzenden Windschutzstreifen angelegt. Wie sich in früheren Untersuchungen angedeutet hatte, wurden nun die Unterschiede in der Korngrößenverteilung zum stärksten Indikator für Erosionsschäden. Der Verlust an Oberbodenmaterial auf den Feldflächen wurde aber auch durch die Messung der 137Cs-Aktivität sowie durch Veränderungen der Korngrößenverteilung deutlich. Feineres Bodenmaterial wurde und wird demnach seit der Neulandgewinnung aus den großen Feldflächen ausgeweht, während gröbere Komponenten (Sand) angereichert werden. Die räumliche Verteilung der Erosionseffekte zeigte einen Zusammenhang mit der Entfernung zu den Windschutzstreifen. Die Unterschiede in den Bodeneigenschaften unter den unterschiedlich alten Windschutzstreifen waren deutlich, die ursprünglichen Bodeneigenschaften wurden in den Windschutzstreifen konserviert.
