Geoökologische Bedingungen von Bergbaufolgelandschaften in Südost-Asien (Mae Moh / Thailand, südliches Selangor / Malaysia)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein Vergleich der Bodenentwicklung auf frisch exponierten Flächen der wechselfeuchten und immerfeuchten Tropen konnte zwar durch diese Arbeit wegen fehlender Forschungserlaubnis aus Malaysia nicht ermöglicht werden, im Gelände ergaben sich jedoch ganz andere, sehr interessante Aspekte durch die gegebene Situation vor Ort. So konnte festgestellt werden, daß die Erosionsgefährdung der Haldenhänge weniger durch die Korngröße (Schluff), sondern durch die Art der Tonminerale bestimmt wird. Hierbei dienen große, Hang abwärts gerichtete Schrumpfrisse in smectithaldigem Material als Leitbahnen für die Gully-Bildung, besonders beim Einsetzen der Regenzeit mit heftigen Niederschlagsereignissen. Der Schluffgehalt macht bei den smectit- und bei den kaolinitreichen Haldensubstraten gleichermaßen ca. 30-40 % aus und ist nicht für die Erosionsanfälligkeit entscheidend. An den natürlichen Standorten steht kein Smectit nahe der Oberfläche an. Hier dominiert der Kaolinit. Mit ähnlich hohen Tongehalten tritt jedoch an den Hängen, selbst wenn die Waldvegetation entfernt ist, keine Gullybildung ein. Auch auf der älteren Außenhalde dominiert der Kaolinit in den oberflächennahen Substraten. Die Gullybildung ist auch hier deutlich geringer als auf den jüngeren Haldenflächen mit smectitreichem Substrat. Greift dabei ein Gully durch die 2-3 m mächtige Abdeckung aus smectitreichem Material hindurch, dann setzt sich die mechanische Abtragung auch im darunter liegenden kaolinitreichen Material fort. Die Problematik wird auf den Halden des Tagebaugeländes von Mae Moh zudem durch die geringe Akzeptanz der lokalen Bevölkerung verschärft. Zu den Überraschungen im Projektverlauf gehörten so auch rund 1.600 Rinder, die, bei äußerst extensiver Haltung, in ihrer Summe zu beträchtlichen Schäden führen. Neben dem Verbiß, insbesondere jung gepflanzter Bäume, und dem Viehtritt, der an den Hängen Ansatzpunkte für die Erosion liefert, beeinträchtigen regelmäßige Feuer durch Brandstiftung den Erfolg der Aufforstungen. Selbst frisch gepflanzte Bäume sind zudem nicht vor illegalem Holzschlag sicher. Diese negativen Einwirkungen durch nur einen kleinen Teil der Bevölkerung machen mitunter, zumindest flächenweise, die Renaturierungsbemühungen auch zunichte und verschärfen die ungünstigen Bedingungen, die a priori durch den ökologischen Rahmen gegeben sind. Die Haldenmaterialien weisen hinsichtlich der Nährstoffversorgung ähnlich schlechte Eigenschaften wie die natürlichen Böden der näheren Umgebung auf. Im allgemeinen sind die Haldenmaterialien sogar durchweg etwas besser mit Nährstoffen versorgt. Bei den natürlichen Böden sind durch die Verwitterung keine primären Minerale mehr vorhanden, aus denen Nährstoffe freigesetzt werden könnten, während dies beim Abraummaterial, wenn auch nur in geringem Maße, noch der Fall ist. Neben vereinzelten Feldspatmineralen finden sich hier verwitterte Glimmer und Illit. Besonders in Substraten mit hohem Smectitgehalt, der 40-60 % ausmachen kann, ist eine bessere Kationenaustauschkapazität und Basensättigung zu erwarten als in den natürlichen Böden. Ein Mangel stellt die Unterversorgung mit Kalium und pflanzenverfügbarem Phosphor, welches am Eisen fixiert ist, dar. Dies trifft auf den Halden sowie in den natürlichen Böden zu. Wirklich heikel sind jedoch v.a. Haldenbereiche, in denen Pyrit aus der miozänen Na Khaem Formation nahe der Oberfläche aufgeschüttet wurden. Durch die Freisetzung von Schwefel sind die Substrate hier z.T. derart toxisch, daß keine Vegetation vorhanden ist. Diesem Problem begegnet der Bergbaubetreiber seit einigen Jahren mit einer 2-3 m mächtigen Abdeckung der Halden mit Material der Huai Luang Formation (Pliozän), in dem der Smectit das dominierende Tonmineral ist, und kein Pyrit enthalten ist. Bei den überwiegend anzutreffenden pH-Werten um 7 stellen die vorhandenen Schwermetalle hingegen keine Gefahr dar. Sie sind nur in geringem Maße pflanzen verfüg bar vorhanden und bei den gegebenen pH-Werten nicht mobil. Die Messungen der Bodenfeuchte am Ende der Regen- sowie der Trockenzeit haben ergeben, daß die Halden durchgehend eine vergleichbare Wasserhaltepazität wie die natürlichen Böden an den Hängen der näheren Umgebung besitzen. Unter Berücksichtigung der klimatischen Rahmenbedingungen steht den gepflanzten Bäumen ausreichend mit Wasser zur Verfügung. Kritisch ist die Situation nur im östlichen Teil des Betriebsgeländes, wo deutlich weniger Niederschläge als im Westen fallen. Hinzu kommt eine Tendenz zur Abnahme der jährlichen Niederschlagsmengen, die wahrscheinlich durch die starken Reliefveränderungen im Zuge der Bergbautätigkeit hervorgerufen wurde. Durch den Porenraum hat auf den Halden noch keine Tonverlagerung von den oberflächennahen in tiefere Schichten hinein stattgefunden, wie dies (in geringem Maße) bei den natürlichen Böden der Fall ist. Allerdings werden Ton, Calcit und Gips mit dem Interflow hangabwärts transportiert und in den Unterhängen angereichert. Hier sind die Poren mit Tonauskleidungen, Gips- und Calcitausfällungen gefüllt. Ober- und unterhalb des Interflows sind sie hingegen leer. In den smectitreichen Abdeckungen der jüngeren Halden ist hingegen eine Verlagerung innerhalb des Profils ersichtlich. Aber auch hierbei handelt es sich nicht um Prozesse der Lessivierung, sondern um eine Dynamik wie einem Vertisol. Während der Trockenzeit reißen durch das Schrumpfen der Smectite tiefe und breite Risse auf, in die während der Regenzeit feinkörnige Materialien hinein gespült werden. Durch das Quellen der Smectite werden diese dann verquetscht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2005): Der Braunkohletagebau von Mae Moh (Provinz Lampang, Nordthailand) - Rahmenbedingungen des Abbaus und Renaturierung der Haldenflächen. - In: Geopuls [Hrsg.]: Thailand: von goldenen Tempeln zum Monsunwald. - Geopuls Materialsammlung 4: 75-82
Borger, Harald
