Forscher untersuchen Schadstoffabbau im Ackerboden

Für ihre Forschungen trieben die Wissenschaftler mit Hilfe von Winden die 2,50 Meter hohen Lysimeter in Ackerböden und konnten so naturidentische “Erdquerschnitte” mit ins Labor nehmen. Die Felder im Miniatur-Format sollen jetzt bepflanzt, gedüngt und mit Pflanzenschutzmitteln behandelt werden. Die Jülicher Forscher interessiert vor allem, was aus dem Lysimeter unten wieder herausfließt, denn eben diese Stoffe gelangen in der Praxis möglicherweise ins Grundwasser. Pro Jahr werden in Deutschland etwa 30.000 Tonnen Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft eingesetzt.

Das Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt auf dem Zusammenspiel von Wasserkreislauf und Bodenstruktur beim Transport von Schadstoffen. Dafür müssen die Bedingungen im Miniacker so realitätsnah wie möglich gestaltet werden. Von so genannten “Kapillarkräften” im Boden hängt es beispielsweise ab, wie schnell Flüssigkeiten durch das Erdreich wandern. Deshalb legen die Forscher an die siebartige Bodenplatte des Lysimeters eine Saugspannung an, die der im natürlichen Ackerboden entspricht.

Um zu verfolgen, wie sich der Wassergehalt des Bodens verändert, wenn Feuchtigkeit an der Oberfläche oder über den Pflanzen verdunstet, stellen die Wissenschaftler die Lysimeter auf empfindliche Waagen. Diese können Gewichtsänderungen von bis zu 100 Gramm pro Quadratmeter nachweisen. Im befüllten Zustand sind die Zylinder selbst zwölf Tonnen schwer. Letztlich wird nicht einmal die Umgebungstemperatur der Lysimeter dem Zufall überlassen. Die Forscher haben eine Standleitung zu einem zehn Kilometer entfernten Versuchsfeld aufgebaut, von dem aus sie ständig die Temperatur aus anderthalb Metern Bodentiefe abfragen. Online werden die Daten an die Klimasteuerung der Lysimeter-Anlage weitergeleitet. So herrscht im Labor immer die gleiche Temperatur wie im Ackerboden.