Der Erosionsversuch
Der Versuch zeigt, wie Abtragungskräfte auf den Boden einwirken und welche Folgen eine falsche Bodenbewirtschaftung haben kann.
© D.Capano
Ziel der Methode
Die SchülerInnen erkennen, wie wichtig ein intakter Boden bei Regenereignisse und für die Fruchtbarkeit des Bodens ist.
Worum geht es
Durch Wind- und Wassererosion können im Jahr bis zu 400 Tonnen fruchtbarer Boden pro Hektar verloren gehen – das sind ca. 2 cm Boden. Etwa 100 Jahre dauert es, bis aus einem Zentimeter Rohboden ein Zentimeter fruchtbare Erde entsteht. Die Erde, auf der wir unsere Nahrungspflanzen anbauen ist also uralt: der Humus, der die obere Bodenschicht fruchtbar macht, ist etwa 3.000 bis 5.000 Jahre alt.
Beschreibung
Der Erosionsversuch simuliert ein Starkregenereignis auf drei verschiedenen Bodensituationen. Die Methode kann ohne Probleme in der Klasse durchgeführt werden.
Materialien:
- drei längs- aufgeschnittene PET-Flaschen
- etwas Erde
- einen Rasenziegel
- 2 gefüllte Wasserflaschen
- 3 flache Tassen
Für den Versuch bereiten Sie drei längs- aufgeschnittene PET-Flaschen vor (siehe Anleitung Erosionsversuch), die drei Bodensituationen darstellen:
- eine mit Erde befüllte PET-Flasche simuliert einen ungeschützten Boden (z.B. abgeernteten Acker)
- eine weitere PET-Flasche wird mit einem Rasenziegel befüllt (entspricht einer Wiese) oder sie wird mit Erde befüllt und z.B. Weizen angebaut (bewachsener Acker)
- eine leere PET-Flasche steht für einen versiegelten Boden (z.B. eine asphaltiere Straße)
Die Flaschen werden so auf Stützen gestellt, dass sie geneigt am Tisch stehen und die Flaschenöffnungen nach unten zeigen. Unter die Flaschenöffnungen wird je eine Auffangschale gestellt.
Ablauf Erosionsversuch
Für den Versuch leeren drei SchülerInnen je ½ Liter Wasser (Messbecher) aus etwa gleicher Höhe, gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit auf die drei Versuchsflächen. Die übrigen SchülerInnen beobachten, was passiert und versuchen im Anschluss die Ergebnisse zu interpretieren.
Folgende Fragen sind interessant:
- Wo ist das Wasser am schnellsten, ungebremst abgeflossen? Was bedeutet das für die Hochwasserbildung?
- In welche Schale wurde am meisten Erde abgeschwemmt?
- Was kann man tun, um Hochwässer zu verhindern? Was kann man tun, um den Boden vor Erosion zu schützen?
Ergebnisse
Was passiert? Die Geschwindigkeit, mit der das Wasser abfließt wie auch die Erde, die in die Auffangschale geschwemmt wird, gibt Rückschlüsse auf die Auswirkungen von Starkregenereignissen.
In der Straßensituation (leere Flasche) fließt das Wasser schnell und ungehindert ab. Bei Starkregenereignissen kann von versiegelten Flächen kein Wasser aufgenommen werden. Die gesamte Regenmenge fließt in den Kanal bzw. Bäche oder Flüsse. Je mehr Flächen versiegelt sind, desto leichter kann es zu Problemen wie überlasteten Kanalsystemen oder Hochwässern führen.
Der ungeschützte Boden nimmt einen Teil des Wassers auf. Wenn aber eine große Wassermenge in kurzer Zeit auf den Boden prallt, wird oberflächlich der Humus abgeschwemmt. Deshalb ist Erde in der Auffangschale zu finden. Die oberste Bodenschicht ist am meisten durch Erosion gefährdet. Hier leben auch die meisten Bodenlebewesen, die die Erde fruchtbar machen.
Die simulierte Wiese bzw. das simulierte bewachsene Feld nimmt am meisten Wasser auf und es wird am wenigsten (bis gar kein) Erde abgeschwemmt.
Das zeigt: Der Boden muss durch Pflanzen oder eine Streuschicht geschützt sein. Fehlt dieser Schutz, dann ist er der Witterung ausgesetzt und es gibt außerdem weniger Futter für die Lebewesen im Boden. Sie werden weniger. Die Bodenkrümel zerfallen mit der Zeit leichter und werden durch Starkregenereignisse auch leichter weggeschwemmt.
