Ackerböden in Nordeuropa (Baltic Soil Survey): Ein geochemischer Atlas

Land / Region: West-Belarus, Nord-Deutschland, Estland, Finnland, Lettland, Litauen, Norwegen, Polen, Nordwest-Russland und Schweden

Projektanfang: 01.01.1996

Projektende: 01.01.2003

Projektstand: 12.01.2004

Landwirtschaftlich genutzte Böden (Pfluglage Ap- und Substrat B- / C-Horizont) aus zehn Staaten in Nordeuropa wurden 1996/97 an 750 Orten nach einem einheitlichen Muster beprobt. Die Proben-entnahmeorte waren gleichmäßig über ein Gesamtgebiet von 1,8 Millionen km2 verteilt. Dies ergibt eine durchschnittliche Probenentnahmedichte von 1 Ort pro 2500 km2. In diesem Gebiet leben 100 Millionen Menschen.

Die < 2 mm Fraktion aller 1500 Proben wurde auf insgesamt 62 chemische Elemente in verschie-denen Aufschlüssen analysiert. Für einen bestimmten Parameter wurden alle Proben in nur jeweils einem Labor analysiert. In der BGR wurden die Gesamtgehalte der Böden analysiert.

Die Analysenergebnisse zeigen selbst mit der gewählten geringen Probenentnahmedichte klare regionale Verteilungsmuster für alle analysierten Elemente / Parameter. Die Karten zeigen den relativen Einfluss von Geologie, Landwirtschaft, Industrie und Verkehr, Topographie, Eintrag mariner Aerosole und Klima in verschiedenen Arealen. Wenn man alle Karten zusammenfasst, scheinen Klima und Verwitterung (als Funktion des Klimas) den größten Einfluss auf die regionalen Elementverteilungen zu haben – deutlich größer als die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und damit der Geologie.

Elementeinträge von industriellen Emissionen werden im gewählten Maßstab nur als lokaler Prozess sichtbar. Der im Boden noch messbare Einfluss selbst großer Metallhütten reicht nicht weiter als 100-200 km von ihrem Standort. Im Gegensatz dazu können diffuse Emissionen des Straßenverkehrs die Elementgehalte im Ackerboden weit größerer Gebiete beeinflussen. Für alle Elemente beträgt die natürliche Variation der Elementgehalte zwei bis vier Zehnerpotenzen. Für die Mehrzahl der Elemente wurden die höchsten Elementgehalte und die größte Variabilität in den drei nördlichsten Ländern Finnland, Norwegen und Schweden beobachtet. Dieses Phänomen ist wahrscheinlich im Zusammenhang mit dem Klima zu sehen. Aber auch das Bodenalter (sehr junge Böden im Norden) und ein höherer Anteil an organischem Material können eine wichtige Rolle spielen. Die höchsten Gehalte an vielen Schwermetallen wurden in Schweden gemessen und sind auf natürliche Ursachen zurückzuführen.

Elementgehalte zwischen der Pfluglage (Ap-Horizont, TOP-Probe) und dem Substrat (B- und / oder C-Horizont, BOT-Probe) sind für die meisten Elemente überraschend gering. Neun Elemente und der Glühverlust sind im Ap-Horizont deutlich angereichert: S (4-fach) – Cd – P – Glühverlust – Se – Pb – Zn – Bi – Sb und Mn (1,2-fach). Diese Anreicherung kann für jene Elemente auf natürliche und künstliche Prozesse zurückgeführt werden. Überprägungen durch anthropogene Einflüsse werden nur gelegentlich und dann in der Regel im lokalen Maßstab wichtig. Die Unterschiede in der Verfügbarkeit der Elemente in den verschiedenen Extraktionen, ausgedrückt in Prozent der Totalgehalte, sind von Element zu Element und oft auch von Land zu Land sehr unterschiedlich.

Literatur:

Der Atlas ist u. a. als Sonderheft SD 5 des Geologischen Jahrbuch 2003 publiziert.

• Reimann, C., Siewers, U., Tarvainen, T., Bityukova, L., Eriksson, J., Gilucis, A., Gregorauskiene, V., Lukashev, V. (=), Matinian, N.N. & Pasieczna, A. (2003) : Agricultural Soils in Northern Europe: A Geochemical Atlas.- Geol. Jb. Sonderheft SD 5:1-270; Hannover. ISBN 3-510-95906-X.
• Reimann, C., Siewers, U., Tarvainen, T., Bityukova, L., Eriksson, J., Gilucis, A., Gregorauskiene, V., Lukashev, V. (=), Matinian, N.N. & Pasieczna, A. (2000) : Baltic soil survey : total concentra-tions of major and selected trace elements in arable soils from 10 countries around the Baltic Sea.- Sci. Total Environm. 257 : 155-170; Amsterdam.
• Reimann, C., Siewers, U., Tarvainen, T., Bityukova, L., Eriksson, J., Gilucis, A., Gregorauskiene, V., Lukashev, V. (=), Matinian, N.N. & Pasieczna, A. (2000) : The Baltic Soil Survey. - Explore 107 : 1-7; Denver.

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• Institute of Geological Sciences of ASB, Zhodinskaya Str. 7, 220072 Minsk, BELARUS
• Laboratory of Soil Geography, Biological Institute, St.Petersburg State University,
• Oranienbaumskoe shosse 2, 198904, Stariy Petergof, St.Petersburg, RUSSIA
• Geological Survey of Poland, Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, POLAND