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==Definition== | ==Definition== | ||
Phaeozeme werden auch als degradierte Steppenböden bezeichnet, da sie über wenig oder keine sekundären Carbonate verfügen, was einen entscheidenden Unterschied zu anderen Steppenböden darstellt (Zech et al. 2014, S. 40). Phaeozeme sind aber dennoch fruchtbare Böden, die sich durch starke Bioturbation, hohen Humusgehalt, hohe Basensättigung und eine hohe nutzbare Feldkapazität auszeichnen. | |||
==Vorkommen== | |||
Phaeozeme finden sich vor allem im Zentrum der USA, im Süden Südamerikas und großflächig in Asien und Osteuropa. Sie sind neben den Chernozemen (WRB) und Kastanozemen (WRB) die häufigsten Böden in den trockenen Mittelbreiten und befinden sichin den feuchteren Gebieten der Steppenzone mit jährlichen Niederschlägen von ca. 500-700 mm pro Jahr. Diese klimatischen Faktoren führen zu den für die Entstehung von Phaeozemen nötigen Prozesse von Lessivierung und Verbraunung (Schultz 2008, S. 207). | |||
==Eigenschaften== | ==Eigenschaften== | ||
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==Bodenbildende Prozesse== | ==Bodenbildende Prozesse== | ||
Phaeozeme entstehen häufig aus alten Lockersubstraten der vergangenen Kaltzeiten, vor allem Löss. Dieser stellt das basenreiche Grundmaterial für die Bodenbildung zum Phaeozem dar (Kuntze et al. 1994, S. 236). | |||
===Entkalkung und sekundäre Carbonate=== | ===Entkalkung und sekundäre Carbonate=== | ||
Aufgrund äußerer Einflüsse, | Aufgrund äußerer Einflüsse, vor allem dem für Steppengebiete relativ hohen Niederschlag, kommt es zu Auswaschung der Carbonatverbindungen. Die Folge dieses Entkalkungsprozesses ist eine Abnahme der Basensättigung BS<sub>pot</sub>. Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewaschenen Carbonate in einiger Tiefe wieder als sekundäre Carbonate ausfallen (Amelung et al. 2018, S. 364). Folgende Formel beschreibt den Vorgang der Auswaschung: | ||
<chem>CaCO3 + CO2 + H2O <-> Ca(HCO3)2 <-> Ca^2+ +2H^+ + 2CO3^2-</chem> | <chem>CaCO3 + CO2 + H2O <-> Ca(HCO3)2 <-> Ca^2+ +2H^+ + 2CO3^2-</chem> | ||
Calciumcarbonat, welches in Wasser schwerlöslich ist, wird durch Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat umgesetzt (Zech et al. 2014, S. 41). Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, kann sich wieder Calciumcarbonat bilden falls es zu Trockenheit oder aszendenten Verlagerungen (siehe Abschnitt 4.3.1) kommt. Dies geschieht in unterschiedlicher Intensität. Die Ablagerungen reichen von feinen, weißen Schlieren über Beläge bis hin zu harten Krusten (Amelung et al. 2018, S. 364). Bei Phaeozemen fallen die Carbonate nur selten oder sehr tief im Unterboden aus, da es durch das subhumide Klima genug Wasser gibt, um die Ionen in Lösung zu halten (Zech et al. 2014, S. 41). Sekundäre Carbonate zeigen sich dagegen vor allem bei den Kastanozemen, die in den niederschlagsärmeren Gebieten der trockenen Mittelbreiten vorkommen. Auf diesen Bodentyp wird in Kapitel 4 genauer eigegangen. Auf Abbildung 5 sieht man einen typischen Aufschluss eines Phaeozems. Da es beim Entkalkungsprozess zu einer pH Minderung kommt, stellt dieser die Ausgangslage für Verbraunung, Verlehmung und Tonverlagerung dar. Diese Prozesse werden in den folgenden Kapiteln besprochen. | |||
=== Bioturbation und Humusakkumulation === | |||
Bioturbation beschreibt den Prozess der Aufwühlung und Vermischung der Mineralkörper mit humösen Material durch kleine bis mittelgroße Bodentiere wie beispielsweise Regenwürmern, Ameisen oder Mäusen (Amelung et al. 2018, S. 370f.). Je nach Gemisch aus Nährstoffen, Wasser- und Luftverhältnissen wird der Prozess begünstigt. In den trockenen Mittelbreiten ist eine starke Bioturbation vorherrschend. Da die Bodentierchen aufgrund der Trockenheit und der Kälte tiefer in den Boden graben ist eine große Tiefenwirkung gegeben. Dies führt zur Bildung des typischen Ah-Horizonts (Amelung et al. 2018, S. 370f.). | |||
=== Verbraunung und Verlehmung === | |||
Die Verbraunung ist eng mit dem Prozess der Verlehmung verbunden und trägt zur typischen Farbgebung der Phaeozeme, aber vor allem der Kastanozeme bei. Verantwortlich sind dabei Eisenionen welche durch Komplexbildung mit den Bodenpartikeln die Farbe des jeweiligen Horizontes verändern können (Amelung et al. 2018, S. 356). | |||
=== Lessivierung === | |||
Lessivierung beschreibt den Prozess der Tonverlagerung in die tieferen Horizonte des Bodens, sodass der Tongehalt in den oberen Horizonten abnimmt. Vorrangig handelt es sich um feinste Tonpartikel und Huminstoffe sowie Eisen-, Aluminium- und Siliziumoxide (Amelung et al. 2018, S. 362). Man unterscheidet die drei Hauptprozesse Dispergierung, Transport und Ablagerung. Dispergierung beschreibt den Zerteilungsprozess der Tonteilchen um diese transportieren zu können. Dazu wird eine sehr geringe Salz- und Kalkkonzentration im Oberboden benötigt. Der Transport erfolgt aufgrund der Größe der Tonteilchen meist über größere Poren (Amelung et al. 2018, S. 362). In langen Trockenperioden bilden sich auch in feinporigen Böden sogenannte Schrumpfrisse welche den Transport ebenfalls begünstigen. In jedem Fall wird Sickerwasser benötigt. Die Ablagerung erfolgt an Stellen an denen weder Dispergierung noch Transport möglich sind und die Verlagerung somit zum Erliegen kommt (Amelung et al. 2018, S. 362). | |||
==Nutzung und Risiken== | ==Nutzung und Risiken== | ||
==Referenzen== | ==Referenzen== | ||
<references /> | <references /> |