Auf unserem Planeten sind Erosion und Bodenbildung zwei sich ergänzende natürliche Prozesse, die stark vom Klima gesteuert werden und sich im Idealfall langfristig ausbalancieren. In manchen Gegenden, vor allem in den Bergen, wird der Untergrund jedoch schneller abgetragen als sich neuer Boden bilden kann. Bekannt ist, dass neben dem Klima auch die Landwirtschaft stark zur Erosion der Böden beiträgt. Doch wie groß ist ihr Einfluss in den Bergen genau?
Sedimente enthüllen Erosions-Phasen in den Alpen
Das haben nun Forschende um William Rapuc von der Universität Savoie Mont-Blanc in Chambéry anhand der Europäischen Alpen untersucht. Dafür nahmen sie mit einem Bohrer Sedimentproben vom Grund des Lac de Bourget – einem großen Bergsee in den französischen Alpen, der sich nach der letzten Eiszeit gebildet hat. Über drei Zuflüsse sammelte sich darin erodierter Boden aus Einzugsgebieten rund um das Mont-Blanc-Massiv. Zusätzlich schwemmte bei Hochwasser die Rhône Sedimente zurück in den höhergelegenen See. In den bis zu 9500 Jahre alten Gesteinsproben suchten die Geologen nach Lithium-Isotopen und verglichen diese in den einzelnen Sedimentschichten des Sees sowie mit Bodenproben aus den Zuflüssen des Sees, die neueren Datums sind. Die Lithium-Isotopen geben Aufschluss darüber, in welchen Phasen überwiegend Verwitterung und Erosion stattfanden und wann sich neues Erdreich bildete.
Die Gesteinsanalysen ergaben: „Während der frühen Phase der Aufzeichnungen, von vor 9500 bis vor 6200 Jahren, blieb die physische Erosion gering und relativ stabil“, so das Team. Damals war das Klima in den Alpen warm und trocken, Bodenbildung und Erosion hielten sich die Waage. Dann wurde das Klima kälter und nasser, die Erosion nahm leicht zu. Mit dem Ende der Eiszeit kehrte sich dieser Trend jedoch wieder um, neuer Boden entstand. In den letzten 3800 Jahren gab es dann drei Phasen starker Erosion, die beinahe nahtlos ineinander übergingen und in denen die Erosion jeweils weiter zunahm. Insgesamt lief die Erosion seither vier-bis zehnmal so schnell ab wie die gleichzeitige Bodenneubildung. Dabei wurde das Erdreich so stark abgetragen, dass sich das Gestein nun nahezu wieder in seinem „Ausgangszustand“ der Messreihe vor rund 10.000 Jahren befindet. Die natürliche Balance aus Auf- und Abbau des Erdreiches wurde damit zunichte gemacht.
Weidehaltung und Ackerbau als Haupttreiber
Die Erosion der letzten 3800 Jahre ist klar auf landwirtschaftliche Aktivitäten der Bergbewohner zurückzuführen, wie das Team erklärt. In dieser Zeit wurde menschliches Handeln zum Haupttreiber und Beschleuniger der Erosion, nicht mehr das Klima. Dies waren in der Eisenzeit zunächst die Weidewirtschaft und Waldrodung in den höheren Lagen über 2000 Metern, um den Herden die Bewegung in dem Terrain zu erleichtern. Seit der Römerzeit vor rund 2200 Jahren kam in mittleren und tieferen Lagen der Ackerbau hinzu, mit zunehmend modernen Geräten wie Pflügen. Das beschleunigte die Erosion in den Alpen zusätzlich. Die Landschaftsveränderungen durch diese Prozesse waren so groß, dass die Forschenden die drei Phasen zusammen als Epoche des „pedologischen Anthropozän“ bezeichnen.
Die Erkenntnisse belegen, dass der Mensch einen größeren Einfluss auf die Erosion in den Bergen haben kann als das Klima. „Indem wir die jeweiligen Beiträge der Bioklimaentwicklung und der menschlichen Landnutzung voneinander trennen, liefern wir ein klareres Verständnis der Bodenverläufe in Gebirgsumgebungen – ein Muster, das wahrscheinlich in vielen Gebirgsregionen weltweit auftritt“, schreiben die Forschenden. Vergleiche mit weiteren Proben bestätigen beispielsweise, dass derselbe menschengemachte Erosionsprozess auch in den Anden auftrat, als dort vor etwa 2400 Jahren die Landwirtschaft zunahm. Dieser Zusammenhang hat Auswirkungen auch auf die globale Bodenfruchtbarkeit, die Artenvielfalt sowie den Wasser- und Kohlenstoffkreislauf. Mit dem Wissen könnten nun jedoch neue Agrarkonventionen entwickelt werden, mit denen die Berge weltweit besser geschützt und das bergige Acker- und Wiesenland künftig nachhaltiger genutzt werden könnte.
Quelle: William Rapuc (Universität Savoie Mont-Blanc) et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2506030122
