Bodenprofile und Grundbegriffe der Bodenkunde

Auf den humosen Oberboden (Ah) folgt ein zeitweilig nasser, heller Horizont mit braunen Rostflecken und Eisen-Konkretionen (Sw). Im Wechsel zwischen feucht und trocken wandert das Eisen in diesem Horizont seitlich wenige Millimeter oder Zentimeter und bildet Rostflecken und kleine, braune, harte Knoten aus Eisenverbindungen, die Konkretionen genannt werden. Die Konzentration des Eisens in Flecken und Konkretionen bedingt eine Aufhellung des übrigen Oberbodens. In 40 cm geht der Sw-Horizont in den dichten, wasserstauenden Unterbodenhorizont (Sd) über.

​​​​​​​Im Detailbild aus dem Sw-Horizont sind die braunen Flecken und Konkretionen (K) zu sehen.

Pseudogleye werden wegen ihres problematischen Wasserhaushalts oft als Forst genutzt. Als Ackerstandort müssen sie meist mit Drainrohren entwässert werden.

Im Naturschutzgebiet sind sie als sehr junge, lehmige und kalkhaltige Böden Standorte vieler geschützter Pflanzen [Geschützte Pflanzen auf den Flächen des ehemaligen Lehmabbaus].

Die untere ist reiner Dünensand, die obere ist Abraum aus der Lehmgewinnung [siehe Boden-denk!-mal 2], der nach der Sandentnahme aufgeschüttet wurde. Im Oberboden hat sich Humus angereichert (Ah), die bräunliche Farbe unterhalb zeigt, dass der Sand leicht verwittert ist (Cv). Der reine Dünensand ist unverwittert (IICn).

Regosole aus Sand sind trocken und nährstoffarm. Ohne Düngung und Bewässerung eignen sie sich nicht für den Ackerbau. Deshalb wurden sie oft mit der anspruchslosen Kiefer aufgeforstet.

Die Anreicherung von Humus im Oberboden ist eine der ersten Veränderungen, die das unveränderte Gestein zum Boden macht. Unter Humus versteht man alles, was im Boden aus organischen Verbindungen besteht, also abgestorbene Blätter oder Wurzeln ebenso wie feinste, im Boden neu gebildete organische Moleküle (Huminstoffe), die den Oberboden dunkel färben.

Wenn die Anreicherung von Humus im Oberboden die einzige Veränderung des Gesteins ist, spricht man bei kalkfreiem oder sehr kalkarmem Sand von Regosolen.

Der reine Sand (ilCn) ist nur in den obersten Zentimetern durch etwas Humus verändert (Ai).

Der Lockersyrosem ist sehr trocken und nährstoffarm und kann ohne Bewässerung und Düngung nicht als Acker genutzt werden.

Die Pflanzen auf unserer Insel sind zwar "Hungerkünstler", brauchen also sehr wenig Pflanzennährstoffe, aber ganz ohne kommen sie auch nicht aus. Der Quarz, aus dem der Sand fast vollständig besteht, enthält keine. Woher bekommen sie dann die zum Wachstum erforderlichen Stoffe? Stickstoff, der wichtigste Pflanzennährstoff, ist im Regen enthalten. Die übrigen (Phosphor, Kalium, Calcium, Magnesium, Schwefel und die Spurenelemente) werden in kleinen Mengen aus eingewehtem Staub oder speziellen Mineralen des Sands freigesetzt. Und hin und wieder hoppelt mal ein Kaninchen vorbei und lässt was fallen.

Rohböden sind die am wenigsten entwickelten Böden. Rohböden aus Sand heißen Lockersyrosem. Der einzige Unterschied zum Gestein ist eine geringe Humusanreicherung im Oberboden

Zur Erklärung dieses komplizierten Bodens teilen wir ihn, und beginnen mit der unteren Hälfte.

So sah der Boden der Düne vor etwa 2.000 Jahren aus. Heute ist er von einer Schicht jüngerer Sedimente [Grundbegriffe Gesteine] überdeckt. Deshalb setzt man in der Bodenkunde ein II vor die Horizontsymbole [Grundbegriffe Boden] des unteren Bodens. Außerdem ist dieser Teil ein Boden, der in früherer Zeit entstanden ist, was durch ein f (für fossil) vor den Horizontsymbolen gekennzeichnet wird.

Bei der Zersetzung von Blättern und Zweigen des damaligen Waldes entstand Humus, der sich im Oberboden anreicherte (IIfAh). Das Wasser, das nach Niederschlägen durch diesen nährstoffarmen Boden sickerte, war sehr sauer. Dies führte dazu, dass unterhalb des Ah-Horizonts Stoffe gelöst und ausgewaschen wurden und nur der helle Sand zurückblieb (IIfAe). Im Bodenhorizont darunter fielen die gelösten Stoffe (vor allem Humus und etwas Eisen) in den Poren des Bodens wieder aus (IIfBhs). Sie färben den Sand braun und machen den Horizont fest bis hart. Die zapfenförmig nach unten reichenden braunen Zonen am unteren Rand des IIfBhs-Horizonts sind im Bereich ehemaliger Baumwurzeln entstanden. Also muss auf der Düne damals Wald gestanden haben. Unterhalb folgt der schwach verwitterte Dünensand (IIfCv). Böden mit diesem Profilaufbau heißen Podsol.

An der Oberfläche dieses ursprünglichen Bodens fanden sich mehrere bearbeitete Feuersteine, die belegen, dass dieser Boden schon in der Jungsteinzeit (6.500 – 5.300 vor heute) die Düne bedeckte.

Der obere Teil des Bodens entstand nach einer Entwaldung der Düne, als der Wind offen liegendes Bodenmaterial verwehte und hier und am Geesthang wieder ablagerte. Aus Untersuchungen wissen wir, dass dies vor circa 2.000 Jahren, also in der Eisenzeit geschah. Dieser Teil des Bodenprofils besteht aus mehreren unterschiedlich gefärbten Sandlagen (M), die auf den darunter liegenden Podsol aufgeweht wurden. Böden, die aus Material anderer Böden bestehen, nennt man Kolluvisol. Die vollständige Bezeichnung des Bodens lautet „Kolluvisol über fossilem Podsol“.

Die nicht ganz einfache Geschichte dieses Bodens macht deutlich, dass es Böden gibt, die wichtige Informationen enthalten. Sie können uns zum Beispiel Auskunft zur Landschafts-, Vegetations- und Klimageschichte geben oder Informationen zur Umwelt früherer Kulturen bzw. zur Bodenbearbeitung durch die Landwirtschaft liefern. Sie werden so zu „Archiven der Natur- und Kulturgeschichte“, die nach dem Bundes-Bodenschutzgesetz vor Veränderungen geschützt werden sollen. Dieser Boden ist ein eindrückliches Beispiel dafür.

Durch Pflügen hat sich in dem ehemaligen Acker ein gleichmäßig humoser Oberboden gebildet (tpAp, tpApGo). Rostflecken zeigen die Zone an, in der der Grundwasserspiegel im Jahresverlauf schwankt (tpAp-Go, tpGo). Darunter ist der Boden das ganze Jahr nass (tpGor, tpGr).

Die Eignung der Marschen für die Landwirtschaft variiert stark. Sie reicht von Knickmarschen mit sehr dichten Bodenhorizonten, die meist nur als Grünland genutzt werden können, bis zu Kalkmarschen, auf denen die höchsten Erträge aller Böden Deutschlands erzielt werden. Die Flussmarschen der Vier- und Marschlande haben eine mittlere bis hohe Bodenfruchtbarkeit.

Das Boden-denk!-mal 7 liegt knapp außerhalb des Naturschutzgebiets auf einer Grünlandfläche, die der Freien- und Hansestadt Hamburg gehört und als Landschaftsschutzgebiet ausgewiesen ist. Im Rahmen einer Ausgleichsmaßnahme werden die Wiese und darin liegende Gräben und Kleingewässer dauerhaft nach Vorgaben der Naturschutzbehörde von einem Landwirt gepflegt und als Lebensraum insbesondere für Wiesenvögel und Amphibien erhalten und verbessert.

Die Böden der Marsch haben sich in Sedimenten gebildet, die unter dem Einfluss von Ebbe und Flut abgelagert wurden. Außerdem beeinflusst sie das wenige Dezimeter unter der Oberfläche beginnenden Grundwasser. Marschenböden entwickelten sich vor allem an den Küsten der Nordsee. Sie kommen aber auch im tidebeeinflussten Bereich der Flüsse wie der Elbe vor, und werden dann Flussmarschen genannt. Es gibt unterschiedliche Flussmarschen. Unser Boden, der sich in einem tiefgründigen Klei entwickelt hat, heißt Flusskleimarsch.

Zurück blieb der Dünensockel, den wir heute unterhalb 25 Zentimeter Tiefe finden. Das Grundwasser beginnt in 80 Zentimeter Tiefe (Gr). Oberhalb liegt der Schwankungsbereich des Grundwassers (Go). Nach der Abtragung des Sandes hat die Vegetation das Gebiet erobert und Humus im Boden hinterlassen (fAh). Dieser Bodenhorizont ist stark gestört, so dass man annehmen muss, dass der Mensch Humus entnommen hat.

Später hat der Wind eine circa 25 Zentimeter starke Sandschicht aufgeweht, in der die Bodenbildung erneut eingesetzt hat (O, Aeh). Darunter folgt in 10 bis 25 Zentimeter Tiefe der weitgehend unveränderte Sand (Cv).

Wir haben es hier mit einer Kombination aus zwei Böden zu tun, die als Regosol-Gley bezeichnet wird.

Die oberen 25 Zentimeter sind entwässert. Durch den Saustoffzutritt ist der Torf stärker zersetzt und krümelig geworden. Man sagt, das Moor ist vererdet (nHv). Darunter ist der Torf wassergesättigt und wenig verändert (nHr). Böden mit der Horizontabfolge nHv/nHr werden als Erdniedermoor bezeichnet.

In Norddeutschland sind nur wenige naturnahe Moore erhalten geblieben. Zwischen dem 17. und dem 20. Jahrhundert haben Kolonisten die großen Moorflächen entwässert und durch unterschiedliche Verfahren in Ackerböden oder Grünland umgewandelt.

Nur der sehr humusreiche Oberboden enthält Sauerstoff (qGo-Aa). Schon in 15 Zentimetern Tiefe dringt kaum noch Sauerstoff ein (qGor). Ab 35 Zentimeter ist der Boden ständig mit Quellwasser gesättigt (qGr). Man nennt diesen Boden Anmoorquellengley.

Da das Quellwasser ganzjährig kühl ist und einen hohen pH-Wert hat, wachsen in der Quellmulde Pflanzen, die kühles fließendes Wasser bevorzugen (z. B. das Bittere Schaumkraut) oder nässeverträgliche und kalkliebende Pflanzen wie die Geflügelte Braunwurz.

Sie bilden eine Auflage oberhalb des Mineralbodens (O). Neu gebildete Huminstoffe reichern sich im Oberboden an und färben ihn dunkel. Bei der Zersetzung des Heidekrauts entstehen Säuren, die im humosen Oberboden vor allem Eisenverbindungen lösen und helle Quarzkörner zurücklassen. Als Folge der beiden Prozesse erhält der oberste Mineralbodenhorizont seine charakteristische graue Farbe (Aeh). Die scharfe Unterkante dieses Horizonts und seine gleichmäßige Farbe zeigen, dass der Standort früher gepflügt wurde. Unterhalb des humosen Horizonts hat das saure Sickerwasser ebenfalls alle färbenden Bodensubstanzen gelöst und vor allem blank geputzte Quarzkörner hinterlassen. Man nennt diesen Bereich des Podsols Bleichhorizont (Ae). Die im Oberboden gelösten Stoffe sind im Unterboden ausgefallen (Bh) und färben den Horizont tiefbraun.

Sedimente: lockere oder verfestigte Ablagerungen von Gesteinsbruchstücken (zum Beispiel Sand bzw. Sandstein), organischen Resten (zum Beispiel Torf) oder im Wasser neu gebildeter Substanzen (zum Beispiel Kalk).

In der Boberger Niederung kommen mineralische Lockersedimente vor, die von Eis (Moräne), Wasser (Elbsedimente), Wind (Düne) oder dem Menschen (Abraum des Tonabbaus) abgelagert wurden und organische Reste (Torf).

Nach ihrem Durchmesser (in Millimetern) unterteilt man die Mineralkörner der Lockergesteine in: Steine (größer 63), Kies (63 – 2), Sand (2 bis 0,063), Schluff (0,063 – 0,002) und Ton (kleiner 0,002 Millimeter).

Gemische aus Sand, Schluff und Ton fasst man in der Bodenkunde (vereinfacht) zu folgenden Bodenarten zusammen:

• Sande enthalten überwiegend Sand, der Rest ist Ton oder Schluff. Bei Sanden kann man viele Körner zwischen den Fingern fühlen.
• Schluffe enthalten überwiegend Schluff, der Rest ist Sand oder Ton. Feuchter Schluff fühlt sich zwischen den Fingern wie Mehlbrei an.
• Tone enthalten mehr als 65 Prozent Ton, der Rest ist Sand oder Schluff. Feuchter Ton ist zäh und klebt zwischen den Fingern. Er lässt sich erst nach langem Kneten verformen.
• Lehm enthält etwa gleich viel Sand, Schluff und Ton. Mit feuchtem Lehm kann man einfach haltbare Figuren formen.

Geschiebe sind Steine, deren Kanten beim Transport im Eis abgerundet wurden.

Geschiebelehm ist Lehm, der zusätzlich Kies und Geschiebe enthält.

Mergel enthält neben Ton, Schluff und Sand 10 – 85 Prozent Kalk.

Geschiebemergel ist ein Mergel, der zusätzlich Kies und Geschiebe enthält. Die Geest im Gebiet besteht zum größten Teil aus Geschiebemergel.

Schlick ist breiförmiges feinkörniges Sediment, das unter dem Einfluss von Ebbe und Flut abgelagert wurde.

Klei ist durch Alterung geschrumpfter und teilweise abgetrockneter Schlick.

Torf ist Sediment aus abgestorbenen Resten von Wasser- und Sumpfpflanzen. Torf zählt in der Geologie/Bodenkunde zu den Lockergesteinen.

Boden ist ein Ausschnitt aus dem obersten Bereich der festen Erde, dessen Gestein durch Prozesse der Bodenbildung umgewandelt ist. Beispiele für bodenbildende Prozesse sind die Bildung von Humus, die Verwitterung oder die Verlagerung gelöster Stoffe. In unserem Beispiel ist der betrachtete Boden ein Ausschnitt aus dem Tal eines kleinen Baches.

Bodenprofil: Meist ist nicht der Boden zugänglich, sondern nur eine Seite des Bodenkörpers, die als Bodenprofil bezeichnet wird.

Das durch Bodenbildung veränderte Gestein ist das Ausgangssubstrat der Bodenbildung.

Ein Bodenhorizont ist eine horizontale Lage, in der Prozesse der Bodenbildung eine sichtbare Veränderung des Gesteins hervorgerufen haben. Die Bodenhorizonte werden durch Horizontsymbole (zum Beispiel Ah, Go, Gr) beschrieben. In unserem Beispiel gibt es drei Bodenhorizonte: die Anreicherung von Humus (Ah), die Bildung von Rostflecken im Schwankungsbereich des Grundwassers (Go), graue und grünliche Farben im Bereich des Bodens, in dem ständig die Poren von Grundwasser gefüllt sind (Gr).

Bodentyp: Die Kombination von Horizonten eines Bodens bestimmt den Bodentyp. Ein Boden mit der Kombination Ah/Go/Gr wird als Gley bezeichnet. In der deutschen Bodensystematik gibt es 70 Bodentypen, die in viele Untereinheiten unterteilt werden können.

Schicht: Oft bilden zwei und mehr unterschiedliche Gesteinsarten das Ausgangssubstrat des Bodens. Im Bild ist es ein Schwemmlöss über einem Terrassenschotter. Sie werden als Schichten bezeichnet. Zur Kennzeichnung der zweiten Schicht wird eine römische II vor die Horizontbezeichnung gesetzt (IIGr).

Nehmen Sie doch mal den trockenen Sand in die Hand und fühlen, wie fein seine Körner sind. Wenn Sie ihn in die Höhe werfen, fällt er nicht "wie ein Stein" nach unten, sondern fliegt selbst bei leichtem Wind ein wenig davon. So ist er auch hier her gekommen. Bis vor circa 4.500 Jahren war das hier 14 Kilometer breite Elbtal eine sandige Ebene, durchzogen von vielen kleinen Flussarmen. Bei kräftigem Südwestwind flog feiner Sand nach Norden und häufte sich vor der Geestkante zu Dünen auf oder lagerte sich als Sandschicht auf der Hochfläche ab. Die Boberger Düne ist auch an der Elbe nicht einmalig. Einige Kilometer östlich folgen zum Beispiel die Borghorster und die Besenhorster Sandberge oder weiter elbaufwärts die berühmte Düne von Klein Schmölen bei Dömitz.

Zur natürlichen Bodenfruchtbarkeit tragen unter anderem folgende Eigenschaften bei: die durchwurzelbare Bodentiefe, die Art und Größenverteilung der Bodenminerale, der Gehalt an organischer Substanz, das Bodengefüge (die Art wie Bodenpartikel aneinanderhängen), der Bodenwasser- und der Lufthaushalt, die Temperaturverteilung, die Fähigkeit Pflanzennährstoffe pflanzenverfügbar zu speichern, die Bodenreaktion (pH-Wert), die Bodenlebewesen und ein möglichst geringer Gehalt an Schadstoffen.

Düngung, Fruchtfolge, Bodenbearbeitung, Pflanzenschutz und gegebenenfalls Bewässerung oder Drainage sind die wichtigsten Maßnahmen, welche die erworbene Bodenfruchtbarkeit steuern. Natürliche und erworbene Bodenfruchtbarkeit bewirken gemeinsam den Ertrag des Bodens.

Tonige Marschenböden haben eine hohe natürliche Fruchtbarkeit, vor allem weil der Klei Minerale enthält, die viele Pflanzennährstoffe liefern. Sie sind reich an Tonmineralen (feinste Mineralblättchen) und Humus, die Pflanzennährstoffe so speichern, dass sie den Pflanzen zur Verfügung stehen. Durch Grundwasser in geeigneter Tiefe ist ihr Wasserhaushalt weitgehend unabhängig von der Witterung günstig.

Allerdings ist der Aufwand tonige Marschenböden zu bewirtschaften (erworbene Bodenfruchtbarkeit) sehr hoch. Es muss ein aufwändiges Entwässerungssystem aufrechterhalten werden, die Felder sind schmal und die Bodenbearbeitung ist nur in einem engen Feuchtigkeitsbereich möglich. Ist der Boden zu nass, hinterlässt der Pflug einen Brei, ist er zu trocken, wird er zu hart zum Pflügen. Weil die Bodenbearbeitung nur an wenigen Tagen im Jahr optimal möglich ist, nennt man sie Stundenböden.

Sandige Böden der Geest haben eine geringe natürliche Bodenfruchtbarkeit. Sie sind nährstoffarm und trocken. Sie lassen sich aber leicht und zu jeder Zeit bearbeiten.

Vor Einführung der Mineraldüngung waren die Marschenböden aufgrund ihrer hohen natürlichen Bodenfruchtbarkeit den sandigen Geestböden weit überlegen. Heute können durch Düngung und Bewässerung die Nachteile der sandigen Böden ausgeglichen werden und der geringere Aufwand für die Bodenbearbeitung wird zum wichtigen Faktor für den Ertrag. Dabei sollte aber das Risiko der Grundwasserbelastung durch Überdüngung und die Entnahme von Grundwasser für die Bewässerung berücksichtigt werden.