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SOIL-DE

Entwicklung von Indikatoren zur Bewertung der Ertragsfähigkeit, Nutzungsintensität und Vulnerabilität landwirtschaftlich genutzter Böden in Deutschland

Hintergrund und Zielsetzung

B√∂den besitzen gro√üe Bedeutung f√ľr Mensch und Umwelt. Sie sind Grundlage der Ern√§hrungssicherung, sie dienen dem Erhalt von √Ėkosystemfunktionen und sind wichtiger Bestandteil eines nachhaltigen Klimaschutzes. Der Erhalt der Ressource Boden, seine nachhaltige Nutzung und der Schutz vor sch√§dlichen Ver√§nderungen sind deshalb von zentraler Bedeutung. Dennoch gehen dem Bodenatlas 2015 zufolge derzeit j√§hrlich rund 24 Milliarden Tonnen fruchtbarer Boden verloren. In Deutschland werden nach Angaben des Statistischen Bundesamtes (2016) t√§glich etwa 66 Hektar Boden vollst√§ndig oder teilweise gesch√§digt. Die zunehmende Nutzungskonkurrenz l√§sst einen weiteren Anstieg erwarten.
Mit den derzeit verf√ľgbaren √∂ffentlichen Daten und Informationen ist eine pr√§zise und aktuelle r√§umliche Verortung und Beurteilung von Boden- bzw. Bodenfunktionsverlusten im Hinblick auf eine seiner wichtigsten Funktionen, der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln und damit der Bodenfruchtbarkeit und Ertragsf√§higkeit, nicht m√∂glich. Neue Satellitentechnologien und Auswerteverfahren gestatten es indes, Informationen zum Zustand und zu den Eigenschaften von B√∂den, zur Nutzungsart und -intensit√§t fl√§chendeckend und r√§umlich hochaufgel√∂st bundesweit und bundeseinheitlich bereitzustellen. Durch den Einsatz dieser Technologien er√∂ffnen sich somit neue M√∂glichkeiten historische und aktuelle Informationen √ľber die Ressource Boden und deren Nutzung zu gewinnen.
In diesem Kontext zielt das Vorhaben SOIL-DE auf die Ableitung fernerkundungsbasierter Informationen und die Entwicklung fernerkundungsbasierter Indikatoren zur Bewertung der Eignungs- und Nutzungspotenziale, der Nutzungsintensit√§t und der Vulnerabilit√§t landwirtschaftlicher B√∂den unter Einsatz aktueller und historischer Satellitenbilddaten. Die abgeleiteten Informationen sollen in bestehende Bewertungssysteme einflie√üen und diese erweitern sowie als zus√§tzliche Entscheidungshilfe f√ľr eine nachhaltige und langfristige Fl√§chenentwicklung dienen. Ferner soll der Fl√§chenverlust von B√∂den r√§umlich, zeitlich und qualitativ beurteilt werden.

Vorgehensweise

Das Projekt SOIL-DE zur Entwicklung von Indikatoren zur Bewertung der Ertragsfähigkeit, Nutzungsintensität und Vulnerabilität landwirtschaftlich genutzter Böden in Deutschland umfasst folgende Arbeitspakete:

  • Prozessierung und Auswertung von Satellitendatenzeitreihen (Landsat8, Sentinel-2) zur Ableitung bodenrelevanter Parameter des Oberbodens und der Analyse ihrer zeitlichen Ver√§nderung
  • Entwicklung von Bodenparameter-Sch√§tzmodellen auf Basis der LUCAS-Spektraldatenbank und regionen√ľbergreifende und regionsspezifische Quantifizierung von Bodenparametern aus Reflexionsspektren und aus Satellitendaten
  • Prozessierung und Auswertung von Sentinel-1 Zeitreihen zur Erfassung der Nutzungsintensit√§ten im Ackerbau
  • Aufbereitung und Harmonisierung existierender bodenkundlicher Fachinformationen (z.B. Bodensch√§tzung, Punktdaten aus Sondermessnetzen, u.a.) zur Evaluierung von Modellergebnissen in ausgew√§hlten Testgebieten
  • Ma√üstabsspezifische Prognose der Bodenparameter Humusgehalt und Bodenart auf der Basis von punkthaften Informationen der Bodensch√§tzung und bodenkundlicher Landesaufnahmen, Ableitung der zeitlich dynamischen Bodenbedeckung und Lokalisierung von Fl√§chen hoher aktueller Erosionsgef√§hrdung f√ľr ausgew√§hlte Testgebiete
  • Auswahl geeigneter Bewertungssysteme zur Beurteilung der Ertragsf√§higkeit, Nutzungsintensit√§t und Vulnerabilit√§t von B√∂den, Identifikation der Anforderungen an die Eingangsdaten und Definition von Fernerkundungsdatenprodukten
  • Integration der fernerkundlich abgeleiteten Bodeninformationen zur Bewertung der Bodengef√§hrdung hinsichtlich Ertragsf√§higkeit, Nutzungsintensit√§t und Vulnerabilit√§t
  • Entwicklung eines WebViewers zur Darstellung und Analyse der erzeugten Boden-Geodaten.

Laufzeit

36 Monate, 09/2018 - 10/2021

Beteiligte Partner

  • Julius K√ľhn-Institut (JKI), Institut f√ľr Pflanzenbau und Bodenkunde ? Koordination
  • Deutsches Zentrum f√ľr Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
  • Universit√§t Osnabr√ľck
  • EOMAP GmbH & Co. KG
  • terrasys.info (Unterauftrag)
  • Mitteldeutsches Institut f√ľr angewandte Standortkunde und Bodenschutz (MISB) (Unterauftrag)

Links und Downloads

http://www.d-copernicus.de/
http://www.unter-2-grad.de/

Förderung

Das Projekt wird im Rahmen des Programms zur Innovationsf√∂rderung des Bundesministeriums f√ľr Landwirtschaft und Ern√§hrung (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef√∂rdert (F√∂rderkennzeichen: 281B301716).