Grosses Moos

Die intensive landwirtschaftliche Nutzung des Grossen Mooses bedingte einen starken Humusverlust und eine Sackung des Bodens von bis zu zwei Metern. Um diesen Verlust sichtbar und damit bewusster zu machen, soll den Studierenden mit Hilfe eines Feldexperiments die hohe räumliche Variabilität der Humustiefe über bereits kurze Distanzen veranschaulicht werden.

Aufgabenstellung

Mit Einverständnis des Grundstückeigentümers sollten die Studierenden entlang vordefinierter Transekten auf einer Wiese im Grossen Moos die Humustiefe bestimmen. Folgende Leitfragen standen dabei im Vordergrund:

  • Wie tief ist die Humusschicht noch auf diesem Feld?
  • Wie variabel ist die Tiefe der Humusschicht?
  • Gibt es ein räumliches Muster? Falls ja, hängt das Muster mit der "Geschichte" des Bodens zusammen?
Screenshot Grosses Moos 2014

Feldexperiment

Screenshot Grosses Moos Stichel 2014

Die Messung der Humustiefe erfolgte mit Hilfe von Sticheln (Gerät zur Entnahme von Bodenprofilen), wie nebenstehende Abbildung zeigt. Zum "Auskratzen" einer Probe wurde ein grosses Messer verwendet.

Crowd-Sampling Phase

Am Feldexperiment haben 13 Personen, sowie Vertreter der Fachstelle Bodenschutz des Kantons Bern teilgenommen. Die Entnahme der Bodenprobe erfolgte in 2er-Gruppen mit Hilfe von Handbohrstöcken (Stichel, externe SeitePürckhauer)

Nach einer etwa 5 - 10 minütigen Einführung in den Gebrauch von Stichel und App hatten die Studierenden ca. 30 Minuten Zeit, die Bodenproben entlang ihrer Transekte zu entnehmen, die Humustiefe zu bestimmen und die Ergebnisse in die App via vordefinierter Werte einzutragen. Der Standort der Transekte sowie der jeweilige Entnahmepunkt wurde mit Hilfe der GPS Funktion des mobilen Gerätes lokalisiert. Die Bodenproben sollten etwa alle 10 m entlang eines zugewiesenen Transektes erfolgen. Die Distanz wurde mit Hilfe von Schrittlängen abgeschätzt.

In der zur Verfügung stehenden Zeit konnten insgesammt 67 (2015: 60) Bodenproben entnommen werden. Der Eintrag der Humustiefe erfolgte Online und in Echtzeit, so dass für alle Studierenden die aufgenommenen Werte sichtbar wurden. Das Ergebnis ist nachfolgend dargestellt:

Screenshot Ergebnisse Grosses Moos 2014
Hintergrunddaten: (c) 2015 swisstopo JD100042 Ansicht der Arbeitsoberläche auf dem Smartphone. Links: Die Legende beim Erfassen der Humustiefe. Mitte: Live-Ansicht für die gewählten Probe-Transekten. Rechts: Überlagerung mit einem Luftbild, auf dem der alte Flusslauf sichtbar wird. Unterschiedliche Humustiefen sind farblich und durch die Grösse der Kreise veranschaulicht.

Diskussion

Im Rahmen der Diskussion, die unmittelbar anschliessend an das  Experiment und direkt vor Ort stattgefunden hat, haben die Studierenden plötzlich realisiert, was zuvor theoretisch vermittelt wurde: nämlich dass von den ehemaligen Torfschichten kaum noch etwas übrig ist und dass die noch verbliebenen Reste an degradiertem Torf in ihrer Mächtigkeit zudem über kurze Distanzen stark variieren. Sie berichteten zudem spontan von zusätzlichen an den Bodenproben festgestellten Unterschieden bezüglich Dichte, Färbung, Sand- und Lehmgehalt und Feuchtigkeit.

Screenshot Auswertungsphase Grosses Moos 2014
Die erste Auswertung der Daten erfolgt direkt vor Ort im Beisein der Fachexperten.
Screenshot Auswertungsphase Grosses Moos 2014
Am rechten Rand dieses Bildes einer Überschwemmung in den 1940er Jahren ist der ehemalige Flusslauf erkennbar, welcher ursächlich für die Variation der gemessenen Humustiefen war.

Durch die Überlagerung der Humustiefe mit einem älteren Luftbild (siehe Abbildungen unter Crowd-Sampling Phase) zeichnete sich sehr schön der ehemalige Flusslauf heraus, welcher bei grossen Überschwemmungen auch heute noch hervortritt. Dies löste spontan eine intensive Diskussion darüber aus, was denn in einem ursprünglichen Feuchtgebiet mit reguliertem Wasserstand gegen weiteren Torfschwund gemacht werden kann. So führte das Experiment unmittelbar zu einem der zentralen Exkursionsthemen zurück.

Feedback

Das Feedback von den Studierenden zu dieser Exkursion war überwiegend positiv. So antworteten über 90 % der Teilnehmenden, dass ihnen das Feldexperiment Spass gemacht hat.

"Die Exkursion war sehr spannend und ich habe durch die aktive Feldarbeit sowie die Zusammenarbeit mit den Berufstätigen vor Ort viel gelernt."

Auch von Seiten der Exursionsleitung war das Feedback positiv: "GISsmox hat in meinen Augen seinen Zweck auf unserer Exkursion mehr als erfüllt. Ich war anfangs eher spektisch. Aber das Resultat vor allem im letzten Jahr hat mich total überzeugt. Meine Erwartungen haben sich mehr als erfüllt und die Studierenden waren auch sehr angetan davon, selbst etwas tun zu können und nicht nur zuhören zu müssen." (Prof. Rainer Schulin, Institut für Terrestrische Ökosysteme, ETH Zürich, 2015).

Lessons Learned

Probenahme führt zu vertiefter Auseinandersetzung mit dem Boden. Durch die Datenerfassung waren die Studierenden motiviert, den an sich "langweiligen" Vorgang des Probenehmens vielfach auszuführen und dadurch direkt mit der Variation des Bodens in Kontakt zu kommen. 2015 wurden die Studierenden zudem im Voraus darüber informiert, dass die Messungen Spuren eines ehemaligen Flusslaufes zeigen könnten, um dem Experiment ein klarer gestecktes Ziel zu geben.

Orientierung im Gelände über GPS und offline Karten. Weil am beprobten Standort der Datenempfang zeitweise unterbrochen war (auch für die mobilen Zugangspunkte), konnten die Gruppen die aufgenommenen Messpunkte untereinander nicht immer synchron sehen. In Experimenten, wo auf geringer Fläche viele Messpunkte erhoben werden, ist die Kommunikation der Gruppen untereinander über gewählte Probestandorte wichtig (z.B. durch Sichtkontakt). 

Unvollständige Instruktionen wirken sich auf die Datenqualität aus. Bei der Durchführung 2015 erfolgte die Anleitung zur Probenahme wetterbedingt weniger detailliert. Ein erster Vergleich der Humustiefen mit den Messungen von 2014 ergab durchwegs geringere Humustiefen für die Messungen 2015. In der Besprechung zeigte sich, dass die Bodenproben häufig unvollständig gestochen worden waren. Daraus ergab sich aber eine konstruktive Diskussion über Datenqualität.

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