Erosion im Wein
| 23. Juli 2020Bodenerosion ist vor allem im Mediterranraum ein gut untersuchtes Phänomen. Doch wie sieht es vor der eigenen Haustür aus? Unter der Leitung von Sabine Kraushaar und Stefan Haselberger sind zehn Student*innen in den Wiener Weinbergen unterwegs und versuchen der Erosion auf die Spur zu kommen.
Beim Einführungsgespräch für die Lehrveranstaltung "Fachpraktikum in den Wiener Weinbergen" wurden die grundsätzlichen Ziele und Herangehensweisen besprochen. Themen waren u.a. die theoretischen Grundlagen der Bodenerosion sowie verschiedene Erosionsschutzmaßnahmen. Bodenerosion vermindert einerseits den Ertrag der Weinernte auf dem Feld, außerdem führt der Eintrag von Feinmaterial in das Gewässersystem Wiens zur Verschlechterung der Wasserqualität und zur Verschlämmung des Kanalsystems. (© Robert Fahrngruber)
Elmar Schmaltz vom Bundesamt für Wasserwirtschaft (Leiter der Abteilung Hydrologie kleiner Einzugsgebiete und Erosion) erklärte in der Gruppe die Bestimmung der Bodenart für Modellberechnung des potenziellen Bodenabtrags mittels der RUSLE (Revised universial soil loss equation). Die RUSLE kann unter anderem von Landwirt*innen bei der schnellen und einfachen Berechnung des potenziellen Bodenabtrags auf den Feldern benutzt werden. (© Robert Fahrngruber)
Für die Berechnung der RUSLE ist unter anderem die Hanglänge und Hangneigung von großer Bedeutung. Daher wurde zu Übungszwecken der Hang mit einem Maßband ausgemessen und weiters auch die Hangneigung mit einem Neigungsmessgerät ermittelt. Wie bereits hier erkannt werden kann, findet besonders in den Fahrrinnen Oberflächenabfluss statt, wobei es hier wahrscheinlich auch zu erhöhter Erosion kommt. Generell hat der Weinbau sehr starke Erosion durch geringe Vegetationsbedeckungen und den Anbau auf steilen Hanglagen. (© Robert Fahrngruber)
Am zweiten Tag wurde mit der Feldarbeit und der Probennahme begonnen, um das am Vortag ausgearbeitete Konzept umzusetzten. Hierfür gab es zunächst eine kurze Einführung in die jeweiligen Methoden. Eine Gruppe (rechts im Bild) befasste sich mit der Probenahme von Bodenmaterial, während eine weitere Gruppe (links im Bild) sich mit den GNSS-Geräten vertraut machte. (© Hannah Fergg)
Zur Messung der Erosionsraten im Untersuchungsgebiet wurde u.a. die Stock Unearthing Method angewandt. Hierfür wurde der Abstand der Unterkante der Veredelungsstelle zur Bodenoberfläche gemessen und das Profil zwischen den Reihen mittels GNSS (global navigation satellite system) millimetergenau eingemessen. (© Jonas Machold)
Aufgrund der heißen Temperaturen und der Bodenverdichtung in den Fahrspuren war dies eine schweißtreibende Arbeit. Trotzdem hat diese Arbeitsgruppe ebenfalls weitere Bodenparameter ermittelt, um die Bodenarten im Untersuchungsgebiet zu bestimmen. Hierfür wurde eine kleine Menge Bodenmaterial angefeuchtet und anhand verschiedener haptischer und optischer Bestimmungsmerkmale, unterschiedlichen Bodenarten (Korngrößenverteilung) zugewiesen. Für die optischen Bestimmungsmerkmale kam die Munsell-Farbtafel zum Einsatz, wie hier auf dem Bild zu sehen. (© Hannah Fergg)
Nach der Mittagspause haben wir uns eine Stunde mittels Literatur in das Thema SfM (Structure from Motion) und Drohnenbefliegung eingearbeitet und uns kritisch damit auseinandergesetzt, um anschließend zu überlegen, wie man mit Drohnenaufnahmen das Untersuchungsgebiet bestmöglich erfassen kann und welche Parameter für eine möglichst geringe Fehlerquote beim Endergebnis wichtig sind. Anschließend wurden auf dem Untersuchungsgebiet 39 GCPs (Ground Control Points) verteilt und eingemessen. (© Stefan Haselberger)
Am dritten Tag des Fachpraktikums wurden alle Vorbereitungen zum anstehenden Drohnenflug über das gesamte Untersuchungsgebiet getroffen. Es wurde ein Flugplan erstellt und die GCPs (ground control points) ausgelegt und eingemessen, um die Verzerrung der aufgenommenen Bilder zu glätten. Die Bilder liefern Daten über den derzeitigen Zustand des Gebiets und durch eine erneute Befliegung zu einem späteren Zeitpunkt kann der Bodenverlust in diesem Zeitraum berechnet werden. (© Clara Spielmann)
Nach der Flugplanerstellung flog die Drohne das Untersuchungsgebiet automatisiert in einem vorgegebenen Raster ab. Während zwei Überflügen wurden Bilder des Bodens in zwei unterschiedlichen Winkeln aufgenommen, um anschließend ein Höhenmodell errechnen zu können. Die Auflösung der Bilder ist ausreichend hoch, dass selbst Studierende bei ihren Feldarbeiten zu erkennen sind. (© Stefan Haselberger)
Am letzten Exkursionstag vermaß die Exkursionsgruppe mittels globaler Navigationssatellitensystem-Technologie (GNSS) Punkte an den Hängen, um daraus später die Oberfläche möglichst genau rekonstruieren zu können. Dies ist notwendig, um mithilfe der am zweiten Tag erhobenen Daten aus der Stock Unearthing Method abschätzen zu können, wie viel Bodenmaterial bereits vom Hang verloren gegangen ist. Am Foto sind Clara und Johannes zu sehen, welche gerade einen Punkt in der Mitte der Fahrrinne einmessen. (© Silvio Kmetyko)
Das Foto zeigt ein Beispiel für eine anthropogen beeinflusste Winderosion. Durch das Zusammenspiel von Mähen und Wind, auf trockenem Boden, werden an der Oberfläche einzelne feine Bodenpartikel gelöst und in Folge durch den Wind erodiert. Dabei geht ein Teil der fruchtbaren Bodenoberfläche verloren und mit dieser ebenso die Qualität des Bodens. Das Bild zeigt somit gut die entscheidenden Faktoren von Winderosion auf: Die Anfälligkeit (Erodierbarkeit) für Erosion von trockenen Böden, das Wetter (Windgeschwindigkeit) sowie der menschliche Einfluss durch die Art der Bodenbewirtschaftung. (© Johannes Reinstrom)
Gleich im Anschluss wurden noch die ersten vorbereitenden Arbeiten im Labor gemacht: alle Petrischalen beschriften und abwiegen. Die Proben werden im Trockenschrank auf 45 Grad (für 9 Stunden) luftgetrocknet, um Analysen zur Bestimmung der Dichte und Volumenverlust durchführen zu können. Nächste Woche werden auch die Korngrößen bestimmt. Am Foto sind Clara, Claudia und Ananja zu sehen, welche gerade die Proben für die weitere Auswertungen vorbereiten. (© Silvio Kmetyko)
Als schließlich alle Daten aufgenommen und alle Geräte wieder ordnungsgemäß verstaut waren, besprachen wurde in gemütlicher Runde die weitere Vorgehensweise für die Nachbearbeitung und Auswertung besprochen. Dabei ließ es sich die Gruppe nicht nehmen, den erfolgreichen Abschluss der Feldarbeit gebührend zu feiern. (© Claudia Blauensteiner)
Eigentlich sollte das physiogeografische Fachpraktikum des Instituts für Geographie und Regionalforschung im Hochgebirge stattfinden. Doch aufgrund von COVID-19 wurde es kurzerhand vor die Tore Wiens verlegt: Unter der Leitung von Sabine Kraushaar und Stefan Haselberger waren zehn Student*innen Mitte Juli vier Tage lang auf den Weinbergflächen am Nußberg im Nordosten von Wien unterwegs und versuchten mit Luftbildaufnahmen, Vermessungen des Reliefs, Bodenanalysen und Modellierungen der potentiellen, sowie aktuellen Erosion auf die Spur zu kommen. Elmar Schmaltz vom Bundesamt für Wasserwirtschaft (Leiter der Abteilung Hydrologie kleiner Einzugsgebiete und Erosion) hat sie als Gastdozent bei den Untersuchungen unterstützt. Dank gilt auch Gerhard Lobner von Weingut Mayer für die Genehmigung der Arbeiten vor Ort.
