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OUb - Ökosysteme/Umwelt: Standortfaktor - Boden
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Umwelt . Gasteinertal

Boden

Böden bestehen aus Muttergestein, Organismen, Klima und dem Relief, das auf den Boden einwirkt. Die wichtigsten Bodenbildungsprozesse sind Verwitterung, Verlagerung, Humusbildung, Mineralneubildung und Gefügebildung. Die Anreicherung von organischen Substanzen im Boden führt in Abhängigkeit vom Basenangebot zu einer Absenkung des pH-Wertes (Versauerung). Alle Faktoren, welche den Abbau von Pflanzenmaterial hemmen, wie etwa schwer zersetzbare Nadelstreu, ungünstige klimatische Verhältnisse oder basenarme Gesteine, fördern die Rohhumusbildung und damit die Bodenversauerung.

Pflanzen kommen aber nicht nur auf bestimmten Böden vor, sondern sie beeinflussen umgekehrt die Bodenbildung. Der pH-Wert der Böden liegen im Oberboden etwa um 2,6 - 4,5 in stark sauren Hochmooren und Zwergstrauchheiden. In bodensauren Wäldern um 3,5 - 4,5 und in schwach sauren Laubwäldern und Ackerböden um 4,5 - 6,0. Die Typisierung des Bodensubstrates orientiert sich am Ausgangsmaterial (z.B. Kalk, Silikat), an der Textur, der sog. Korngrößenverteilung und am Humusgehalt. Neben der Korngröße ist das Bodengefüge, die Struktur, ökologisch bedeutsam. Sie bestimmt die Porengröße und somit die Fähigkeit, Wasser zu speichern. Sandige Böden haben große Poren und können somit kaum Wasser halten (warme, leichte Böden). Ton hingegen hat eine hohe Wasserspeicherkapazität (schwere, kalte Böden).

Bodentypen

Die Benennung von Bodentypen erfolgt nach seiner Farbe (Braunerde) oder nach seiner Zugehörigkeit zu einer Landschaft (Moor, Gley, Rendzina) oder es werden Kunstnamen (Pelosol, Latosol etc.) gebildet. Kennzeichen jeden Bodentyps ist sein Profilaufbau (Horizontfolge).

Lithomorphe Böden Klimatomorphe Böden Hydromorphe Böden Anthropomorphe Böden
A-C-Böden A-C-Böden aus Gemäßigtes
Klima
Tropisch-
subtropisches
Klima
Stauwasser-
böden
Grundwasser-
böden
 
  Silikatgestein Carbonatgestein          
Syrosem
Ramark
Yerma
Ranker
Pelosol
Vertisol
Rendzina Tschernosem
Braunerde
Lessivé
Podsol
Latosol
Plastosol
Terra rosa
Terra fusca
Solontschak
Solonez
Pseudogley Gley
Marsch
Aue
Niedermoor
Hochmoor
Plaggenesch
Hortisol
Rigosol
Kultosol
Tabelle aus dem Buch: Bodenkunde in Stichworten von Diedrich Schroeder, Verlag - Ferdinand Hirt 1972

Im Gasteinertal finden sich vorwiegend Böden mit podsoliger Dynamik (Podsol, Semipodsol, Braunerde), die im Untergrund oft Pseudovergleyung aufweisen (Waldweide, hochanstehender Wasserzug). Vergleyte bis anmoorige Böden treten bei Quellhorizonte und Nassgallen auf.
Pflanzen insbesondere Flechten nehmen radioaktive Stoffe auf und dienen so als Bioindikatoren der radioaktiven Umweltbelastung. Für diese Arbeit wurden im Sommer 1993, also gut 7 Jahre nach dem Reaktorunglück von Tschernobyl, Boden- und Flechtenproben am Stubnerkogel im Bundesland Salzburg gesammelt. Die untersuchten Flechtenproben hatten dabei 137Cs-Aktivitäten von etwa 400 bis 5.000 Bq pro kg Trockengewicht, zeigten aber höchst unterschiedliche Aktivitäten. Die Bodenproben hingegen waren einheitlich.

Radioaktivität im Boden

Erhebliche Unterschiede werden im Aktivitätsgehalt in verschiedenen Böden und Gesteinen beobachtet. Generell besitzen Granit und Lehm den höchsten Gehalt an radioaktiven Nukliden, sowohl an 226Ra, an 232Th als auch 40K, während Basalte, Sand, aber auch Kalk zu den Gesteinen mit niedrigeren Aktivitätskonzentration zählen. Nicht nur zwischen den Gesteinen bestehen erhebliche Unterschiede in der Aktivitätskonzentration, auch im selben Gestein oder Boden gibt es beträchtliche Unterschiede. Das natürliche Nuklid 40K zeigt eine mittlere Aktivitätskonzentration im Boden von 680 Bq/kg, 238U und 226Ra nur 60 Bq/kg. Die Tabelle zeigt die Radioaktivität in den Gasteiner Stollen bzw. den Thermen.

Natürliche Nuklidkonzentrationen [Bq/kg] (Gehalt des Elements [g/t])
Probe 238U 226Ra 232Th 228Th 40K
Schröckingerit, Bad Gastein
Gasteiner Stollen
51800 ± 2960 (4320) 20350 ± 1110 40 ± 4 (10) 40 ± 4 585 ± 20 (18600)
Reissacherit, Bad Gastein
Gasteiner Therme
40700 ± 2590 (3390) 222000 ± 13320 110 ± 7 (28) 80 ± 10 1520 ± 110 (48200)
Quelle: Strahlenexposition, Konrad Mück - Austrian Research Centers Seibersdorf 2001

Reissacherit ist eine manganreiche, radiumspeichernde, sehr radioaktive Bildung in den Thermalstollen (im trockenen Zustand ein braunes Pulver). Es ist kein einheitliches Mineral, sondern ein wechselnd zusammengesetztes Quellsediment.
Schröckingerit tritt als rezentes Uranmineral, als junger, neugebildeter Überzug in verschiedenen Gasteiner Stollen auf.

Cäsium in Almböden

International wird der Einfluss des Klimas auf das Langzeitverhalten von Radionukliden zunehmend stärker betont. Mechanismen im alpinen Bereichen sind einerseits das Zyklieren von Radionukliden innerhalb der Vegetation und die Zufuhr zusätzlicher Radionuklidmengen aus jeweils höhergelegenen Regionen durch Erosion und Oberflächentransport. Die Flachgründigkeit der Böden sowie langsamer Abbau der organischen Substanz bewirken eine hohe Persistenz künstlicher Radionuklide innerhalb alpiner Ökosysteme. Auf den Hochalmen über 2.000 m liegt die Hälfte des 137Cs oberhalb von nur ca. 1,5 cm Bodentiefe, im Tal oberhalb von 3-5 cm.

Zum besseren Verständnis des Radionuklidtransportes in Berglandschaften wurden daher im Gasteinertal, im Nassfeld Untersuchungsstandorte in verschiedenen Höhenlagen ausgewählt, die sowohl die ökonomisch wichtigen Tallagen als auch die als Almen bewirtschafteten Bereiche repräsentieren.

Der Reaktorunfall in Tschernobyl hat gezeigt, dass im Gebiet der Alpen schon durch seine klimatischen Gegebenheiten (viel Niederschlag) mit höheren Fallout-Mengen als in niederschlagsarmen Landschaften zu rechnen ist. Zudem zeigen alle Untersuchungen, die nach Tschernobyl gemacht wurden, dass in Almregionen der Transfer von Cäsium vom Boden ins Gras wesentlich intensiver ist als in Tallagen oder im Voralpengebiet bzw. in intensiv bewirtschafteten Zonen. In Almregionen ist eine potenzielle radioaktive Kontamination auch ein viel größeres Langzeitproblem, weil die zeitliche Abnahme der Kontamination in der Nahrung nach einer Kontamination nur sehr langsam vor sich geht. Die hohen Transferraten äußern sich in langanhaltender Kontamination der landwirtschaftlichen Produkte, die in den betroffenen Gebieten erzeugt werden. Im Gasteiner Tal ist dies besonders ausgeprägt in der Milch aus den Nassfeldalmen.

Die bisher festgestellten Bodenkontaminationen mit 137Cs liegen zwischen 12,2 und 66,0 kBq/m2 (rechnerisches Bezugsdatum ist immer der 1.5.1986) und sind im Mittel etwas höher als der österreichische Durchschnitt von 21 kBq/m2. Obwohl die Bodenbelastung im Untersuchungsgebiet nicht besonders hoch ist, führen auf den Almen und in den Hochlagen hohe Transferfaktoren zu hohen Cäsiumkonzentrationen im Gras. Die höchsten Transferfaktoren sind in ca. 2.200 m Höhe zu finden. Gras ist deshalb teilweise sehr hoch, mit bis über 2.800 Bq 137Cs/kg (bezogen auf die Trockensubstanz) kontaminiert. Rohmilch aus dem Hinteren Nassfeld kann immer noch mit bis über 200 Bq 137Cs pro Liter belastet sein.

137Cs-Belastung am Stubnerkogel

Im Gasteinertal wurden auf dem Stubnerkogel Bodenproben entnommen zur Feststellung der 137Cs-Belastung nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl. Für jeden Bodenzylinder wurde die 137Cs-Aktivität in den obersten 10 cm ermittelt.
Die Mittelwerte mit Standardabweichung bzw. Einzelmesswerte der 137Cs-Flächenbelastung im Boden (Bq/m2) an verschiedenen Standorten am Stubnerkogel ergaben 20.000 - 80.000 Bq/m2, wobei die Aktivität mit der Schichttiefe exponentiell abnahm.
Aufgrund der geringen biologischen Aktivität in dieser Höhenstufe befindet sich im Boden auch 7 Jahre nach dem Reaktorunglück von Tschernobyl der Großteil des damals imitierten Cäsiums in den obersten 2 cm. Die oberirdischen Atomwaffentests reichen zurück bis in die 50er Jahre, somit ist zu erwarten, dass dieser Fallout heute in etwas tieferen Bodenschichten lokalisiert ist. Die 137Cs-"Altlasten" wurden in den Schichttiefen 2-4 cm und 4-6 cm nachgewiesen. In tieferen Schichten erschwert die schlechte Zählstatistik von 134Cs den Nachweis, zudem wird der Feinboden durch Bodenwühler umgelagert, besonders wirkungsvoll sind dabei Regenwürmer und Maulwürfe. Im temperierten Grünland werden beispielsweise durch Regenwürmer jährlich bis zu 12 kg Boden pro m2 umgearbeitet.
Sechster Umweltkontrollbericht - 20. Radioökologie 859 Umweltbundesamt/Federal Environment Agency - Austria UKB 6 (2001).

Siehe auch die Seiten:
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