Die „schmutzigsten Böden der Welt“ werden zunehmend als größeres Problem erkannt

Saure Sulfatböden zeichnen sich durch ihren orangefarbenen Farbton und die Tendenz aus, umliegende Vegetation und Fische abzutöten. Anders Johnsons umfangreiche Forschung entlang der schwedischen Küste zeigt das weitverbreitete Vorkommen dieser Böden und verdeutlicht ihren erheblichen Einfluss auf die Wasserqualität und die Gesundheit des Ökosystems.

Da menschliche Aktivitäten die Entstehung neuer saurer Sulfatböden beschleunigen, wird es von entscheidender Bedeutung, die Rolle zu verstehen, die Geochemie und Mikrobiologie in diesem Prozess spielen, um wirksame Strategien zur Schadensbegrenzung zu finden.

Eine neue Doktorarbeit liefert wertvolle Einblicke in die Mikrobiologie saurer Sulfatböden, die wegen ihrer Bedrohung für Ökosysteme manchmal als „die schlimmsten Böden der Welt“ bezeichnet werden.

Saure Sulfatböden werden aktiv, wenn sulfidreiche Sedimente, die typischerweise in heutigen oder historischen Küstengebieten zu finden sind, durch natürliche oder menschliche Aktivitäten Sauerstoff ausgesetzt werden. Dies löst chemische Reaktionen aus, die durch ansässige Mikrobengemeinschaften beschleunigt werden, die den pH-Wert des Bodens senken und schädliche Säuren und Metalle freisetzen.

„Wenn es in diesen Gebieten Niederschläge oder Schneeschmelze gibt, werden die angesammelte Säure und die gelösten Metalle in nahegelegene Gewässer gespült und können bei ausreichend hohen Konzentrationen Pflanzen und Fische töten“, sagt Johnson, der Forscher und Doktor der Ökologie an der Linnaeus University.

Obwohl diese Böden verschiedene Schwermetalle freisetzen, ist Aluminium von besonderer Bedeutung. Hohe Aluminiumkonzentrationen in Gewässern führen zum Tod von Fischen, da sich das Metall an die Kiemen der Fische bindet und diese daran hindert, Sauerstoff aus dem Wasser aufzunehmen.

Lässt Fische sterben

Die erhebliche Fischsterblichkeit in Nordschweden wird direkt auf Säure und Metalle zurückgeführt, die aus sauren Sulfatböden freigesetzt werden. Darüber hinaus kam es in einigen Feuchtgebieten rund um Kalmar kürzlich zu ungeklärten Fischsterben, die möglicherweise mit den sauren Sulfatböden in Zusammenhang stehen, die wir in der Nähe identifiziert haben.

Johnsons These basiert auf Forschungen, die entlang der 2.000 Kilometer langen schwedischen Küste durchgeführt wurden.

In Schweden und Finnland gibt es weltweit die meisten sauren, sulfathaltigen, borealen Böden. Ein finnischer Bericht aus dem Jahr 2002 ergab, dass saure Sulfatböden für mehr Säuren und Metalle verantwortlich sind, die in die Umwelt freigesetzt werden als die finnische Industrie insgesamt. Das Ausmaß dieser Böden in Schweden ist noch nicht vollständig bekannt, Johnsons Doktorarbeit liefert jedoch wertvolle Erkenntnisse.

Forscher kennen große Gebiete dieser Böden in Nordschweden. Diese Forschung, die alle 2.000 Kilometer der schwedischen Küste abdeckt, hat diese bekannten Gebiete nun auch auf Südschweden ausgeweitet.

„Und obwohl die Größe saurer Sulfat-Bodenfelder in Südschweden im Allgemeinen kleiner ist, neigen sie dazu, saurer zu werden und mehr Säure und Metalle in die Umwelt abzugeben“, sagt Johnson.

Sulfatreiche Sedimente können sich in saure Sulfatböden verwandeln, wenn sie durch Entwässerung und Trocknung Sauerstoff ausgesetzt werden. Dieser Prozess sei häufiger geworden und werde aufgrund menschlicher Aktivitäten in Zukunft ein noch größeres Problem darstellen, sagt Johnson.

„Saure Sulfatböden in Schweden werden zu einem viel größeren Problem, da Dürren häufiger auftreten und Feuchtgebiete für die Landwirtschaft trockengelegt werden“, sagt Johnson.

So mildern Sie saure Sulfatböden

Forscher der Linnaeus-Universität untersuchen die geochemischen und mikrobiologischen Prozesse, die bei der Entwicklung saurer Sulfatböden ablaufen, und suchen gleichzeitig nach Möglichkeiten, negative Umweltauswirkungen zu mildern. Aktuelle Strategien sind kostspielig und ineffektiv. Sie bestehen entweder darin, den Boden mit Kalkstein zu behandeln, um die Versauerung zu neutralisieren, oder darin, die Bereiche erneut einzutauchen, um den Prozess zu verlangsamen.

Die Untersuchung, wie sich Bakteriengemeinschaften in diesen Böden während verschiedener Behandlungen verändern, könnte neue Erkenntnisse darüber liefern, wie die Säurebildung begrenzt werden kann, es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich.

„Die beste Strategie, die wir bisher kennen, besteht darin, die Oxidation dieser Böden zu verhindern. Sobald der Prozess beginnt, ist es sehr, sehr schwierig, ihn zu stoppen. Ein besseres Verständnis, wo sich diese Böden befinden, ist eine Möglichkeit, „Störungen der Böden zu vermeiden“, sagt Johnson .

„Wenn sie dann gestört sind oder bereits gestört wurden, ist es entscheidend zu verstehen, wie die komplexen Wechselwirkungen von Geochemie und Mikrobiologie zusammenwirken, um Wege zu finden, ihre Auswirkungen zu reduzieren.“