Das Testfeld der Berliner Geophysiker liegt etwa eine Autostunde westlich von Berlin im Havelland. Links der Wiese liegen Äcker, so weit das Auge reicht, 200 Meter weiter rechts beginnt der Wald. Marian Hertrich von der Technischen Universität Berlin ist mit zwei Kollegen bereits seit dem frühen Morgen dort.
Wir wissen, dass hier auf der linken Seite, also in südwestlicher Richtung, eine Geschiebemergelschicht abtaucht, die also hier von der leichten Anhöhe herunter kommt. Die ist mit sehr geringem Wassergehalt.
Das wollen die Forscher mit der so genannten Kernspinresonanz nachmessen. Damit können sie untersuchen wie viel Wasser der Boden speichern kann und wie schnell es durchsickert.
Wir haben jetzt also die beiden Spulen ausgelegt, und jetzt auch verbunden und das Gerät aufgebaut und können jetzt eigentlich loslegen mit der ersten Messung.
Auf der Wiese liegen dicke schwarze und rote Kabel - in Kreisen mit 50 Metern Durchmesser. Durch eine der daraus geformten Spulen schicken die Geophysiker Stromstöße - und damit magnetische Pulse in den Boden. Diese werden von den Protonen, also den Kernen der Wasserstoffatome im Wasser, aufgenommen. Die sind magnetisch und richten sich wie kleine Kompassnadeln entlang des Erdmagnetfeldes aus. Durch den Puls aus der Ruhe gebracht, kreiseln und schwingen sie um ihre Gleichgewichtslage herum. Das erzeugt ein kleines Signal in der zweiten Spule, der Detektionsspule. Martina Braun:
Also wir können damit als eigentlich einzige geophysikalische Messmethode direkt von der Geländeoberfläche quantitativ den Wassergehalt im Untergrund bestimmen und auch zumindest versuchen Aussagen über die Porenstruktur zu machen. Das heißt, wenn die Protonen viel Zeit benötigen, um in die Gleichgewichtslage wieder zurück zu gehen, dann gehen wir davon aus, dass sich das Wasser in großen Poren aufhält, wenn diese Zeit sehr kurz ist, dann gehen wir davon aus, dass sich das Wasser in kleinen Poren aufhält.
Kleine Poren binden das Wasser wie in einem Schwamm, so dass es lange Zeit nicht mehr heraus fließen kann. Durch große Poren kann das Wasser dagegen hindurchsickern. Das messen die Forscher Schritt für Schritt, von der Oberfläche bis in 50 Meter Tiefe. Ohne ein Loch zu graben, nur indem sie die magnetischen Pulse allmählich stärker machen.
Martin Müller, auch von der TU Berlin, interessiert sich dagegen nur für die ersten 2 Meter. Er benutzt das Kernspinresonanz-Verfahren, um Maßnahmen gegen Bodenerosion und Hochwasser zu untersuchen.
Die Frage ist ja, ob durch unterschiedliche Bearbeitung des Bodens sich die Porengröße ändert, und ob das dazu beitragen kann, dass der Boden mehr Wasser aufnimmt. Also wenn es regnet, dass möglichst viel Wasser in den Boden eindringt und hindurchsickert und nicht an der Oberfläche abläuft und dann den Wassergehalt in den Bächen und Flüssen erhöht.
Zusammen mit dem sächsischen Landesamt für Landwirtschaft hat er einen Acker in der Nähe des Stausees Baderitz untersucht. Durch die Erosion versandet dort nicht nur der Stausee. Es gehen auch wertvolle Nährstoffe im Boden verloren. Außerdem führen heftige Regenfälle leichter zu Überschwemmungen, wenn der Boden die Wassermassen nicht zurückhält. Das geschah bei der großen Elbflut vor 2 Jahren.
Erste Versuche haben gezeigt, dass offenbar Böden, die ungepflügt sind, mehr Wasser aufnehmen können als gepflügte Böden, wobei wir noch nicht genau wissen, womit das wirklich zusammen hängt. Eine Idee, die mehr aus der Bodenkunde kommt, ist die, dass durch das Pflügen die Bodentiere sich unten nicht so gerne aufhalten in diesem Bereich, und gerade Bodentiere, also Würmer und Ameisen, ja erheblich zu einer Auflockerung des Bodens und damit zu einer Veränderung des Porenraumes beitragen.
Noch muss Martin Müller seine Spulen einzeln aufbauen und mühsam über die Felder verschieben. Aber in einigen Jahren, wenn die Methode empfindlicher geworden ist, würde er die Spulen gerne an einen Trecker hängen und über das fragliche Gelände ziehen. Dann kann er vielleicht einmal Landwirten empfehlen, was die optimalen Pflugtiefen für die verschiedenen Äcker sind.
Wir wissen, dass hier auf der linken Seite, also in südwestlicher Richtung, eine Geschiebemergelschicht abtaucht, die also hier von der leichten Anhöhe herunter kommt. Die ist mit sehr geringem Wassergehalt.
Das wollen die Forscher mit der so genannten Kernspinresonanz nachmessen. Damit können sie untersuchen wie viel Wasser der Boden speichern kann und wie schnell es durchsickert.
Wir haben jetzt also die beiden Spulen ausgelegt, und jetzt auch verbunden und das Gerät aufgebaut und können jetzt eigentlich loslegen mit der ersten Messung.
Auf der Wiese liegen dicke schwarze und rote Kabel - in Kreisen mit 50 Metern Durchmesser. Durch eine der daraus geformten Spulen schicken die Geophysiker Stromstöße - und damit magnetische Pulse in den Boden. Diese werden von den Protonen, also den Kernen der Wasserstoffatome im Wasser, aufgenommen. Die sind magnetisch und richten sich wie kleine Kompassnadeln entlang des Erdmagnetfeldes aus. Durch den Puls aus der Ruhe gebracht, kreiseln und schwingen sie um ihre Gleichgewichtslage herum. Das erzeugt ein kleines Signal in der zweiten Spule, der Detektionsspule. Martina Braun:
Also wir können damit als eigentlich einzige geophysikalische Messmethode direkt von der Geländeoberfläche quantitativ den Wassergehalt im Untergrund bestimmen und auch zumindest versuchen Aussagen über die Porenstruktur zu machen. Das heißt, wenn die Protonen viel Zeit benötigen, um in die Gleichgewichtslage wieder zurück zu gehen, dann gehen wir davon aus, dass sich das Wasser in großen Poren aufhält, wenn diese Zeit sehr kurz ist, dann gehen wir davon aus, dass sich das Wasser in kleinen Poren aufhält.
Kleine Poren binden das Wasser wie in einem Schwamm, so dass es lange Zeit nicht mehr heraus fließen kann. Durch große Poren kann das Wasser dagegen hindurchsickern. Das messen die Forscher Schritt für Schritt, von der Oberfläche bis in 50 Meter Tiefe. Ohne ein Loch zu graben, nur indem sie die magnetischen Pulse allmählich stärker machen.
Martin Müller, auch von der TU Berlin, interessiert sich dagegen nur für die ersten 2 Meter. Er benutzt das Kernspinresonanz-Verfahren, um Maßnahmen gegen Bodenerosion und Hochwasser zu untersuchen.
Die Frage ist ja, ob durch unterschiedliche Bearbeitung des Bodens sich die Porengröße ändert, und ob das dazu beitragen kann, dass der Boden mehr Wasser aufnimmt. Also wenn es regnet, dass möglichst viel Wasser in den Boden eindringt und hindurchsickert und nicht an der Oberfläche abläuft und dann den Wassergehalt in den Bächen und Flüssen erhöht.
Zusammen mit dem sächsischen Landesamt für Landwirtschaft hat er einen Acker in der Nähe des Stausees Baderitz untersucht. Durch die Erosion versandet dort nicht nur der Stausee. Es gehen auch wertvolle Nährstoffe im Boden verloren. Außerdem führen heftige Regenfälle leichter zu Überschwemmungen, wenn der Boden die Wassermassen nicht zurückhält. Das geschah bei der großen Elbflut vor 2 Jahren.
Erste Versuche haben gezeigt, dass offenbar Böden, die ungepflügt sind, mehr Wasser aufnehmen können als gepflügte Böden, wobei wir noch nicht genau wissen, womit das wirklich zusammen hängt. Eine Idee, die mehr aus der Bodenkunde kommt, ist die, dass durch das Pflügen die Bodentiere sich unten nicht so gerne aufhalten in diesem Bereich, und gerade Bodentiere, also Würmer und Ameisen, ja erheblich zu einer Auflockerung des Bodens und damit zu einer Veränderung des Porenraumes beitragen.
Noch muss Martin Müller seine Spulen einzeln aufbauen und mühsam über die Felder verschieben. Aber in einigen Jahren, wenn die Methode empfindlicher geworden ist, würde er die Spulen gerne an einen Trecker hängen und über das fragliche Gelände ziehen. Dann kann er vielleicht einmal Landwirten empfehlen, was die optimalen Pflugtiefen für die verschiedenen Äcker sind.