BODEN: EIGENSCHAFTEN, BILDUNG, ZUSAMMENSETZUNG, SCHICHTEN, ARTEN - UMGEBUNG - 2025

Der Boden ist die obere Schicht der Lithosphäre, die durch die Verwitterung des Grundgesteins aufgrund der Einwirkung von Klima und biologischen Einheiten verursacht wird. Verständnis durch Verwitterung der Fragmentierung des Gesteins unter Bildung eines nicht konsolidierten Materials mit einer definierten Struktur und Textur.

Die Aggregation der festen Partikel, aus denen der Boden besteht, bestimmt seine Struktur und der relative Anteil der Partikel, die kleiner als 2 mm sind, definiert die Textur. Diese Partikel werden in drei allgemeine Klassen eingeteilt, die von größeren bis zu kleineren Durchmessern reichen: Sand, Schlick und Ton.

Boden. Quelle: Straße nach Gaia

Die Einwirkung klimatischer Faktoren wie Niederschlag und Temperatur sowie lebender Organismen sind für die Bodenbildung verantwortlich. Diese Faktoren üben eine Wirkung auf das Ausgangsmaterial oder das Grundgestein aus und fragmentieren es über lange Zeiträume.

Dieser Prozess führt zu einer komplexen porösen Struktur, die aus verschiedenen Mineralien, Wasser, Luft und organischer Substanz besteht. Diese Struktur tritt in mehr oder weniger definierten Horizonten oder Schichten mit charakteristischer Farbe, Zusammensetzung, Textur und Struktur auf.

Es gibt eine Vielzahl von Bodentypen, die nach unterschiedlichen Klassifizierungssystemen beschrieben und klassifiziert werden. Der Boden ist die Basis für die Unterstützung der natürlichen und landwirtschaftlichen Pflanzendecke, die ein grundlegendes Element des Ökosystems darstellt.

Der Boden wird jedoch durch Erosion, eine Folge klimatischer Faktoren und menschlicher Handlungen, abgebaut und geht verloren. Während Verschmutzung den Boden durch Einbringen giftiger Substanzen oder durch Beeinträchtigung seiner physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften beeinträchtigt.

Bodeneigenschaften

Der Boden ist eine Matrix aus abiotischen Elementen wie Mineralien, Wasser und Luft mit biotischen Faktoren unter bestimmten Bedingungen des Klimas und der Erleichterung. Diese Matrix hat eine definierte Textur, Struktur, Dichte und Porosität und bildet mit ihrer charakteristischen Biota ein Ökosystem.

- Textur

Die Textur eines Bodens wird durch den relativen Anteil von Sand, Schlick und Ton bestimmt. Dies ist der feine Anteil des Bodens (feine Erde), in dem der Sand gröbere Partikel mit einem Durchmesser von 2 bis 0,08 mm aufweist. Die zweite Komponente im Durchmesser ist Schlick mit 0,08 bis 0,02 mm und schließlich Ton mit weniger als 0,02 mm.

Diese Zusammensetzung hängt vom Ausgangsmaterial oder Grundgestein ab, aus dem der Boden entstanden ist, sowie von den Faktoren, die an seiner Bildung beteiligt waren. Jedes Fragment mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm wird bereits als grober Anteil des Bodens oder Kieses angesehen.

Der Sand

Die Zusammensetzung von Sand ist größtenteils Kieselsäure, da dies das am häufigsten vorkommende Mineral in Gesteinen auf der Erde ist. Es gibt jedoch auch kalkhaltige Sande aus der Erosion von Korallen oder Vulkansand aus Vulkangesteinen.

Die Limousine

Es ist ein heterogenes Sediment aus Zwischenfraktionen, das sowohl aus anorganischen als auch aus organischen Elementen besteht.

Lehm

Tone sind hydratisierte Aluminiumoxidsilikate und gelten im Boden als chemisch aktiv. Sie haben ein kolloidales Verhalten, sind elektrisch geladen und wichtig für die Rückhaltung von Feuchtigkeit und mineralischen Elementen.

- Struktur

Die Struktur des Bodens ist durch die Vereinigung der festen Partikel des Bodens gegeben, die Klumpen oder Struktureinheiten bilden, die als Peds bezeichnet werden. Die Bildung dieser Strukturen ist das Produkt des Flockungs- oder Aggregationsprozesses, der durch physikalisch-chemische Ereignisse verursacht wird.

Bodenstruktur. Quelle: Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. Pastranec vermutet (basierend auf urheberrechtlichen Ansprüchen).

Dies geschieht aufgrund der Anziehung entgegengesetzter elektrischer Ladungen zwischen Partikeln, an denen Wasser, Humus sowie Aluminium- und Eisenoxide beteiligt sind.

Huminkomplexe

Humus ist eine kolloidale Substanz, die durch die Zersetzung organischer Stoffe aufgrund der Zersetzung von Bakterien und Pilzen verursacht wird. Die Aggregate des Humus bilden Komplexe, die Bodenpartikel agglutinieren und Peds bilden.

Lebende Organismen, die Erde hinzufügen

Die Wurzeln der Pflanzen und die Substanzen, die sie ausscheiden, tragen auch dazu bei, dass Agglutinatpartikel im Boden eine Struktur bilden. Ebenso sind Organismen wie Regenwürmer für die Verarbeitung des Bodens und die Definition seiner Struktur von grundlegender Bedeutung.

- Dichte und Porosität

Die Textur und Struktur des Bodens bestimmen das Vorhandensein von Poren, die einen variablen Durchmesser haben. Die Zusammensetzung und Porosität des Bodens bestimmen auch eine variable Dichte: Je niedriger die Porosität, desto höher die Dichte des Bodens.

Bodenporen sind wichtig, weil sie das System von Räumen bilden, durch die Wasser und Luft im Boden zirkulieren. Sowohl das Wasser als auch die Luft im Boden sind entscheidend für die Entwicklung des Lebens auf und in ihm.

- Schnittstelle und Ökosystem

Im Boden interagieren die mineralischen Elemente der Lithosphäre, das Wasser der Hydrosphäre, die Luft der Atmosphäre und die Lebewesen der Biosphäre. Der Boden hält einen Austausch chemischer Elemente mit Wasser sowie Gasen mit der Atmosphäre wie O2 und CO2 aufrecht.

Auf der anderen Seite erhalten Lebewesen aus dem Boden Nährstoffe und Wasser und liefern organische Stoffe und Mineralien. In diesem Zusammenhang ist der Boden ein Ökosystem, in dem abiotische und abiotische Faktoren miteinander zusammenhängen.

Rhizosphäre

Es ist die Umgebung, die die Wurzeln der Pflanzen im Boden umgibt und eine besondere Bedingung im Boden bildet. In dieser Umgebung beziehen die Wurzeln Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden und liefern neben symbiotischen Beziehungen verschiedene Exsudate.

In der Rhizosphäre findet der größte Teil des Bodenlebens statt, da dort mehr Kohlenstoff verfügbar ist.

- Fruchtbarkeit

Eine grundlegende Eigenschaft des Bodens ist seine Fruchtbarkeit, da er wesentliche mineralische Elemente für die Entwicklung von Landpflanzen enthält. Zu diesen Mineralien gehören Makronährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Kalium sowie Mikronährstoffe (Eisen, Bor, Zink, Mangan, Nickel, Molybdän ua).

- Wasser

Das Wasser zirkuliert im porösen Teil seiner Struktur, haftet an den kolloidalen Partikeln (Tonen) und spielt eine grundlegende Rolle bei der Bildung der Bodenstruktur. Die Hauptwasserquelle für die Vegetation ist der Boden, in dem essentielle Mineralien für Pflanzen gelöst sind.

Bodenformation

Der Prozess der Bodenbildung oder Pedogenese ist das Produkt der Wirkung mehrerer Faktoren. Diese reichen vom Gestein, aus dem es hervorgeht, bis zu den Faktoren, die es verwittern.

- Elternmaterial

Das Grundgestein, das die Lithosphäre bildet, ist eine kontinuierliche Schicht unterschiedlicher mineralogischer Zusammensetzung, je nach Art. Sie können sedimentäre, metamorphe oder magmatische Gesteine ​​sein, die durch verschiedene Prozesse gebildet werden.

Blick auf das Grundgestein. Quelle: Straße nach Gaia

Regolith

Unter der Einwirkung klimatischer und biologischer Faktoren zerfällt das Gestein allmählich oder zerfällt und bildet eine variable Schicht aus dickem Material, die als Regolith bezeichnet wird. Das Klima und die Lebewesen wirken weiterhin auf dieses Material ein, bis sie den Boden bilden.

- Wetter

Die Erdoberfläche ist unterschiedlichen klimatischen Bedingungen ausgesetzt und erzeugt einen Temperatur- und Feuchtigkeitsgradienten. Jede Region hat ein Regime von Niederschlägen, Winden und Temperaturen, das tagsüber und im Jahr variiert.

Diese Bedingungen wirken auf das Ausgangsmaterial ein, bauen es ab und geben ihm eine bestimmte Struktur, wodurch verschiedene Arten von Böden entstehen.

Niederschlag

Wasser beeinflusst die Bodenbildung sowohl durch die physikalische Erosionswirkung auf das Gestein als auch durch die Wasserversorgung selbst. Wasser als universelles Lösungsmittel ist ein grundlegendes Element bei den chemischen Reaktionen, die bei der Bildung des Bodens auftreten.

Darüber hinaus beeinflussen überschüssige Feuchtigkeit und der Wechsel zwischen Nass- und Trockenperioden die Art des gebildeten Bodens.

Temperatur

Hohe Temperaturen begünstigen verschiedene chemische Prozesse, die zur Bodenbildung beitragen. Während die extremen Temperaturschwankungen strukturelle Spannungen im Gestein fördern und Brüche erzeugen.

- Biotische Faktoren

Die Aktivität von Lebewesen, die den Boden und darauf bewohnen, ist entscheidend für die Bildung des Bodens.

Vegetation

Das Vorhandensein einer Vegetationsdecke spielt eine Rolle für die Stabilität des Substrats und bietet eine Umgebung, die der Bodenbildung förderlich ist. Ohne Vegetationsbedeckung nimmt die Erosion zu und der Boden verliert sich in der Formation.

Andererseits tragen die Wurzeln der Pflanzen und ihre Exsudate zur Fragmentierung des Elternmaterials bei und sind Bodenbinder.

Andere Organismen

Die im Boden lebenden Mikroorganismen und Makroorganismen tragen wesentlich zu seiner Bildung bei. Zersetzer wie Bakterien, Archaeen, Pilze und Protozoen verarbeiten organische Stoffe und bilden Humus.

Regenwürmer bohren Tunnel und nehmen Boden auf, wobei sie organische Stoffe so verarbeiten, dass sie zur Strukturbildung im Boden beitragen. Dies erhöht die Porosität des Bodens und damit den Wasser- und Luftstrom.

Es gibt auch eine große Anzahl größerer Grabtiere, die ebenfalls zur Bodenbildung beitragen, wie Maulwürfe, Spitzmäuse und andere.

- Linderung

Es ist sehr wichtig für die Bildung des Bodens, da ein steiler Hang die Beständigkeit des Bodens bei der Bildung verhindert. Andererseits erhält eine Ebene oder Vertiefung in der Nähe eines Berggebiets das gewaschene Bodenmaterial.

- Wetter

Die Bodenbildung erfordert einen langen Prozess der Verwitterung des Grundgesteins und der Regolithverarbeitung. Daher ist der Zeitfaktor für die Entwicklung des Bodens bis zu seinem Höhepunkt von grundlegender Bedeutung.

- Höhepunkt Boden

Sobald im Bildungsprozess ein Gleichgewicht in Bezug auf die Umgebungsbedingungen erreicht wurde, wurde ein Höhepunkt gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird angenommen, dass der betreffende Boden sein höchstes Evolutionsniveau erreicht hat.

Bodenzusammensetzung

Die Zusammensetzung des Bodens variiert je nach dem Ausgangsgestein, aus dem er stammt, und den damit verbundenen Bodenbildungsprozessen.

Mineralien

Fast alle bekannten Mineralien befinden sich im Boden, wobei die am häufigsten vorkommenden Gruppen Silikate, Oxide, Hydroxide, Carbonate, Sulfate, Sulfide und Phosphate sind.

Organisches Material

Je nach Biom, in dem es sich entwickelt, weist ein Boden einen höheren oder niedrigeren Gehalt an organischer Substanz auf. So befindet sich im tropischen Regenwald der größte Teil der organischen Substanz im oberflächlichen Abfall (Horizont 0) und der darunter liegende Boden ist humusarm.

Im gemäßigten Laubwald kommt es zu einer höheren Akkumulationsrate von zersetztem organischem Material, und in Wüstengebieten ist diese Akkumulation von organischem Material sehr gering.

Wasser

In der porösen Matrix des Bodens zirkuliert Wasser sowohl in flüssiger Form als auch als Wasserdampf. Ein Teil des Wassers ist stark an die kolloidalen Bodenpartikel gebunden.

Luft

Die poröse Matrix enthält Luft und daher Sauerstoff, Kohlendioxid und Luftstickstoff. Die Luft im Boden ist wichtig für die Aufrechterhaltung des Lebens im Boden, einschließlich der radikalen Atmung.

Ebenen (Horizonte)

Bei der Bodenbildung bilden Schwerkraft, Wasserinfiltration, Partikelgröße und andere Faktoren eine Schichtstruktur. Diese horizontalen Schichten sind in einem vertikalen Gefälle angeordnet und werden Bodenhorizonte genannt, die zusammen das sogenannte Bodenprofil bilden.

Bodenhorizonte. Quelle: Mariiana QM

Traditionell werden 3 grundlegende Horizonte in einem Boden identifiziert, der von oben nach unten mit den Buchstaben A, B und C gekennzeichnet ist. Während die Mitarbeiter der Abteilung für Bodenuntersuchungen der Vereinigten Staaten 5 grundlegende Horizonte und 2 mögliche Schichten definieren.

Horizont 0

Es ist das Vorhandensein einer Schicht oberflächlicher organischer Stoffe mit einer Mineralzusammensetzung von weniger als 50 Vol .-%. In diesem Fall spielt der Zersetzungsgrad der vorhandenen organischen Substanz keine Rolle.

Horizont A.

Es ist der Oberflächenhorizont oder unterhalb des Horizonts 0, gekennzeichnet durch den Humusgehalt, der mit der Mineralkomponente gemischt ist. Es hat eine dunkle Farbe und es gibt Wurzeln sowie Veränderungen aufgrund biologischer Aktivität.

Horizont E.

Aufgrund des Tonverlusts überwiegen Sand und Schlick und zeigen eine helle Farbe.

Horizont B.

Es ist ein Horizont, der reich an Mineralien ist und sich mit Ton und anderen Substanzen ansammelt, die undurchlässige Tonblöcke oder -schichten bilden können.

Horizont C.

Es ist der Horizont, der dem Grundgestein am nächsten liegt und daher weniger den Prozessen der Pedogenese unterliegt. Es besteht unter anderem aus Gesteinsbruchstücken, Ansammlungen von Gips oder löslichen Salzen.

Schicht R.

Identifizieren Sie Hartgesteinsschichten, für die schwere Bohrgeräte erforderlich sind.

Schicht W.

Diese Schicht wurde kürzlich hinzugefügt, um auf das Vorhandensein einer Wasser- oder Eisschicht auf jeder Ebene hinzuweisen. Das heißt, diese Schicht kann sich zwischen jedem der oben genannten Horizonte befinden.

Bodenarten

Es gibt verschiedene Kriterien für die Klassifizierung von Böden, von sehr einfachen Schemata basierend auf Textur oder Klima bis hin zu komplexen Systemen. Zu letzteren zählen das USDA (Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten) und die FAO-UNESCO.

- Entsprechend der Textur

Es basiert auf der Textur des Bodens, entsprechend seinem Anteil an Sand, Schlick und Ton. Zur Definition wird das Bodentexturdreieck (FAO oder Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten) verwendet.

So werden die Texturklassen festgelegt, die sandige, tonige oder schlammige Böden und die verschiedenen Kombinationen wie einen ton-sandigen Boden darstellen.

- Je nach Wetterlage

Diese Klassifizierung gilt für Böden, in deren Formation das Klima das Grundelement ist und die sogenannten zonalen Böden entstehen.

Feuchte Klimaböden

Hohe Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Bodenbildung, löst Calciumcarbonat auf und zerstört Silikate und Feldspate. Eisen und Aluminium überwiegen als Böden mit geringer Fruchtbarkeit und hohem Gehalt an organischer Substanz wie die Lateritarten des tropischen Regenwaldes.

Trockene Klimaböden

Die niedrige Luftfeuchtigkeit verzögert den Bodenbildungsprozess, so dass sie dünn sind und kaum verwittertes Ausgangsmaterial aufweisen. Sie präsentieren wenig organische Substanz angesichts der knappen Vegetation, die sie unterstützen, und reichlich vorhandenem Calciumcarbonat wie Aridisolen.

Gemäßigte Klimaböden

Die Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen sind moderat und tief und im Laufe der Zeit bilden sich fruchtbare Böden. Sie enthalten erhebliche Mengen an organischer Substanz und unlöslichen Mineralien wie Eisen und Aluminium wie in Alfisolen.

- USDA

Es ist das Bodentaxonomiesystem des US-Landwirtschaftsministeriums, das 12 Bestellungen als übergeordnete Kategorie anerkennt. Es folgt die Unterordnungskategorie mit 64 Klassen, die Gruppen mit mehr als 300 Klassen und die Untergruppen mit mehr als 2.400 Klassen.

Diagnoseeigenschaften

Dieses System verwendet als Diagnoseelemente die Zuordnung eines Bodens zu einer Klasse, die Art der Bodenfeuchtigkeit sowie das Temperaturregime. Ebenso das Vorhandensein bestimmter Horizonte sowohl auf der Oberfläche (Epipedons) als auch im Boden (Endopedons).

FAO-UNESCO

Die oberste Kategorie in diesem System, die der Bestellung im USDA-System entspricht, ist die Major Soil Group und umfasst 28 Klassen. Die nächste Ebene in der Hierarchie ist die Bodeneinheit und umfasst 152 Klassen.

Rollen und Bedeutung

Der Boden ist ein grundlegender Bestandteil der terrestrischen Ökosysteme und die Grundlage der meisten menschlichen Aktivitäten.

Unterstützung und Ernährung der terrestrischen Vegetation

Der Boden bietet die Unterstützung, auf der Landpflanzen durch ihr Wurzelsystem etabliert werden. Zusätzlich liefert es Mineralstoffe und Wasser, die Pflanzen für ihre Entwicklung benötigen.

Grundlagen der Landwirtschaft und Zucht

Es ist ein wesentlicher Produktionsfaktor in der Landwirtschaft, obwohl es moderne Techniken gibt, die darauf verzichten, wie beispielsweise die Hydrokultur. Die Massenproduktion der meisten Pflanzen ist jedoch nur auf großen Bodenflächen möglich.

Kohlenstoffkreislauf und Sequestrierung

Beim Gasaustausch mit der Atmosphäre liefert und absorbiert der Boden CO2. In diesem Sinne trägt der Boden dazu bei, den Treibhauseffekt und damit die globale Erwärmung zu reduzieren.

Permafrost

Es ist eine Schicht aus organischem Boden, die in zirkumpolaren Breiten gefroren ist und eine wichtige CO2-Reserve im Boden darstellt.

Baugrundstück

Der Boden ist die Basis für die Unterstützung menschlicher Konstruktionen wie Straßen, Kanäle und Gebäude.

Bodenerosion

Erosion ist der Verlust des Bodens aufgrund der Einwirkung von Klimafaktoren oder menschlicher Aktivität. Extreme Bodenerosion führt zu Wüstenbildung und ist eine der größten Bedrohungen für landwirtschaftliche Böden.

Bodenerosion. Quelle: US-amerikanischer Fisch- und Wildtierservice

Wassererosion

Niederschlag verursacht Bodenverlust aufgrund des Einflusses von Wassertropfen auf Aggregate und des anschließenden Oberflächenabflusses. Je exponierter der Boden und je steiler der Hang ist, desto größer ist der durch den Abfluss verursachte Luftwiderstand.

Eolische Erosion

Der Wind trägt Bodenpartikel, insbesondere unter trockenen Bedingungen, wo er trocken und mit geringer Haftung ist. Die Vegetation wirkt als Windbarriere, daher trägt ihre Abwesenheit dazu bei, die Auswirkungen der Winderosion zu verstärken.

Anthropische Erosion

Zu den erosivsten Aktivitäten zählen die Entwaldung und intensive Pflanzen, insbesondere aufgrund der Mechanisierung der Landwirtschaft. Sowie Bergbau, insbesondere Tagebau, und Infrastrukturbau.

Bodenverseuchung

Böden können sowohl durch natürliche als auch durch vom Menschen verursachte Ursachen kontaminiert sein. Die schwerwiegendsten Fälle sind jedoch auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen.

Agrochemikalien

Der Einsatz chemischer Pestizide und Düngemittel ist eine der Hauptursachen für Bodenverunreinigungen. Viele dieser Produkte sind Restprodukte und benötigen lange Zeit, um biologisch abgebaut zu werden.

Abwasser und Abwasser

Schlecht kanalisiertes und unbehandeltes Abwasser sowie Abwasser aus städtischen und industriellen Gebieten sind die Ursache für die Verschmutzung. Abflusswässer enthalten Abfälle wie Schmiermittel, Motoröle und Farbreste, die den Boden verunreinigen.

Bergbau

Diese Aktivität verschlechtert nicht nur den Boden physikalisch, sondern ist auch eine Quelle umweltschädlicher Chemikalien. Dies ist der Fall bei Quecksilber und Arsen, die bei der Gewinnung von Metallen wie Gold verwendet werden.

Ebenso werden durch die Verwendung von hydropneumatischen Hochleistungspumpen zur Erosion des Bodens auf der Suche nach Metall umweltschädliche Schwermetalle freigesetzt.

Öl Industrie

Ölverschmutzungen an Bohranlagen und Leckagen an Schlammrückhaltedeichen verschmutzen den Boden.

Saurer Regen

Säure-Regen-Karte. Quelle: Alfredsito94

Saurer Regen, der von Industriegasen bei der Reaktion in der Atmosphäre mit Wasserdampf erzeugt wird, führt zur Versauerung der Böden.

Müll

Ansammlungen von festen Abfällen, insbesondere Kunststoffen und Elektronikschrott, sind eine Quelle der Bodenverunreinigung. Kunststoffe setzen unter anderem Dioxine frei und Elektronikschrott trägt Schwermetalle zum Boden bei.

Verweise

1. FAO (2009). Leitfaden zur Beschreibung von Böden. Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen.
2. INIA (2015). Tag der offenen Tür der Wissenschafts- und Technologiewoche. Nationales Institut für Agrarforschung, Tacuarembó.
3. Jaramillo, DF (2002). Einführung in die Bodenkunde. Fakultät für Naturwissenschaften, Nationale Universität von Kolumbien.
4. Lal, R. (2001). Bodendegradation durch Erosion. Bodendegradation und -entwicklung.
5. Morgan, RPC (2005). Bodenerosion und -erhaltung. Blackwell Publishing.