Das Hochgestade

Als Hochgestade wird folgend der Teil des Tieflandes des Oberrheins verstanden, der fast alle Ortschaften und historischen Verkehrstrassen trägt. Die Fläche ist in der letzten Kaltzeit (Würm) aufgeschottert und anschließend vor allem im Norden mit Hochflutlehmen bedeckt (Abb.: Flächen 3.5), im Süden mit Flugsand überweht worden (Abb.: Flächen 3.1, 3.2).

 

Schwerpunktmäßig im Süden Hessens haben gewaltige Sandstürme ihre Fracht in Form von Flugsanddecken und Dünenzügen hinterlassen. In dem sandigen Substrat sind in der Regel blass-braune Böden (Braunerde) entwickelt. Die Substrate sind, wenn überhaupt primär kalkhaltig, mittlerweile tiefgründig entkalkt. Geochemisch bestehen sie überwiegend aus sehr verwitterungsresistentem Siliziumoxid (Quarz) und untergeordnet aus Silikaten. Letztere können leichter verwittern, liefern das Eisen zur namensgebenden oxidativen Braunfärbung, allerdings wenig Alkali und Erdalkali zur Pflanzenernährung und nur vereinzelt Bausteine zur Tonmineralneubildung.

 

Die Grobheit der Sande erlaubt keine größere Wasserspeicherung, was die Böden auf Flugsand als saure, nährstoffarme Trockenstandorte kennzeichnet. Vor allem auf den Dünen können im Unterboden auch noch dünne, oft nur millimetermächtige Tonbändchen auftreten, die meist als verlagerter Residualton der Kalklösung zu interpretieren sind, was den Boden dann als Bänderbraunerde oder Bänderparabraunerde ausweist. Die Bänderung kann sogar bis in den Kies hinabreichen. Angesichts der Nährstoffarmut und mangelhaften Wasserspeicherung geringen landwirtschaftlichen Eignung sind die Standorte meist bewaldet und gerne mit tief wurzelnden, anspruchslosen Kiefern bestockt.

 

Der vor allem unter Wald geringe pH-Wert, der saure Böden charakterisiert, bietet Bodentieren, die den Bestandsabfall verarbeiten und die gespeicherten Nährstoffe dadurch wieder freisetzen, ein nur wenig einladendes Milieu. Infolgedessen treten sie nicht so zahlreich auf und zersetzen die organischen Makroreste nicht bis zum nächsten herbstlichen Streufall. Im Laufe der Jahre sammelt sich so organische Substanz auf dem Mineralboden an, was zu der unerwünschten Humusform Moder führt.

 

Verstärkt in den letzten Jahren kann beobachtet werden, dass der Spargel- wie auch der Gemüseanbau vermehrt die sandigen Böden bevorzugt. In diesem Falle werden der gute Lufthaushalt, die dadurch zeitige frühjährliche Erwärmung und die leichte Bearbeitung der Sande geschätzt.

 

Das äußerst durchlässige Substrat und der Mangel an nennenswerten Tongehalte haben ein sehr begrenztes Speicher- und Absorptionsvermögen zur Folge, für Nährstoffe wie für Schadstoffe. Verstärkt wird die Empfindlichkeit dieser Böden noch durch den niedrigen pH-Wert und den instabilen Humuskörper. Offen liegende, vegetationsfreie Flugsande können bei heftigen Stürmen auch heute noch schnell reaktiviert werden.

 

Nördlich von Einhausen wird die Flugsanddecke geringmächtiger und setzt allmählich ganz aus und stattdessen steht ein lehmig-sandiges Hochflutsediment der letzten Kaltzeit an (Abb.: Flächen 3.5). Es ist selten mächtiger als 2 m und bedeckt kaltzeitlichen Flusskies und -sand. Die Bodenbildung setzte wahrscheinlich schon am Ende der Kaltzeit ein, mit Sicherheit aber seit Beginn unserer derzeitigen Warmzeit (Holozän) vor ca. 12000 Jahren.

 

Das Ausgangsgestein der Bodenbildung unterscheidet sich vom Flugsand grundlegend. Es enthält eine wesentlich größere Menge an verwitterungsfähigen Silikaten, die zudem mit vergleichsweise größerer chemischer Reaktionsoberfläche vorliegen als bei Sanden. Der initiale Entkalkungsprozess dürfte wesentlich langsamer abgelaufen sein, da die zu lösende Kalkmenge größer und die Durchspülung des Substrates und somit die Abfuhr des Kalkes wegen der feineren Korngröße deutlich gehemmt war. Analog sank der pH-Wert nur zögerlich und die Tonminerale banden wieder einen Teil des gelösten Kalziumkarbonates.

 

Erst ab der Mitte des Holozäns ist damit zu rechnen, dass auch die Tonminerale innerhalb des Bodenprofils nach unten verlagert wurden. Es entstand in den Böden eine Horizontierung, die unter dem dunkel gefärbten humosen Oberboden (ca. 10 cm) einen hellbraunen, an Ton verarmten Horizont (ca. 50 cm) aufweist, dem nach unten der kräftig braune, mit Ton angereicherte Horizont (ca. 60 cm) folgt. Diese Horizontabfolge ist typisch für die so genannte Parabraunerde.

 

Die lehmige mineralische Matrix besitzt eine hohe Wasserspeicherfähigkeit, die gerade im niederschlagsarmen Oberrheingraben große Bedeutung gewinnt. Der Tongehalt des Bodens gewährleistet eine gute bis sehr gute natürliche Nährstoffversorgung und Düngefähigkeit, die durch die geringe pH-Wert-Absenkung und das basenreiche Milieu gestützt wird. Als Humusform tritt unter Wald der Mull auf, der angesichts der fehlenden Humusauflage eine schnelle Streumineralisierung und ein höchst aktives Bodentierleben belegt.

 

Diese Böden, die oberhalb des Hochwasserniveaus in einer völlig ebenen Fläche liegen, sind für die landwirtschaftliche Nutzung ideal und wurden daher schon im Neolithikum von den ersten Ackerbau treibenden Gesellschaften besiedelt. Die Jahrtausende währende Beanspruchung der Böden hat auch ihre Wunden hinterlassen. Trotz der Ebenheit der Fläche treten stellenweise erhebliche Erosionsschäden auf, die auf das Verschleppen des an der Pflugschar anhaftenden Bodenmaterials zurückzuführen ist und die das Bodenprofil nach und nach verkürzt.

 

Dieser Prozess ist meist unmerklich und schleichend und wird durch Bodenneubildung nach unten nicht kompensiert. Das Bodenmaterial wird in der gefällearmen Landschaft nicht weit fort getragen, sondern beim Wenden des Pfluges am begrenzenden Weg oder Ackerrain wieder abgeschlagen. Über die lange Nutzungszeit erhöhen sich die Wege allmählich auf Kosten der erodierten Bereiche der Äcker und die Landschaft wird von lang gezogenen Rücken, den Ackerbergen, durchzogen. Diese Bodenmaterialanhäufungen nennt man Kolluvisol.

 

Wo dagegen der gesamte Boden verloren gegangen ist und der darunter folgende Kalkausfällungshorizont freigelegt wurde, leuchtet gerade nach dem frischen Pflügen das helle Rheinweiß (siehe unten) entgegen. Bodenkundlich spricht man dann von einer Pararendzina, einem weit fortgeschrittenen Erosionsstandort, da unterlagernd nur noch die sandig-kiesige, unfruchtbare Terrasse folgt.

 

Wo noch feinere Sedimente zur Ablagerung kamen, die zudem noch durch die Tonverlagerung im Unterboden verdichteten, entwickelten sich staunasse Standorte, die durch eine gehemmte Bodenwasserversickerung gekennzeichnet sind (Pseudogley). Diese Böden leiden darunter, dass sie zu viele der engen Poren, die das anfallende Sickerwasser speichern, zugleich aber zu wenig gröbere Poren haben, die auch für einen ausgeglichenen Lufthaushalt sorgen.

 

Über dem verdichteten Unterboden staut das Sickerwasser längerfristig vor allem im Winterhalbjahr und nach Niederschlagsperioden, und verdrängt die sauerstoffhaltige Luft. Es entsteht ein anaerobes Milieu und die einsetzende Eisenreduktion färbt die Oberböden grau. Zugleich wird im Unterboden die Restluft eingeschlossen. Ein Teil des Stauwassers sickert an einzelnen Klüften und Grobporen sehr langsam in den Untergrund, färbt diese gleichfalls grau, während der verbliebene Sauerstoff im Kontaktbereich Rostflecken hinterlässt. Diese signifikante Bodenfärbung nennen Bodenkundler "Marmorierung".

 

Landwirte meiden hier den Kulturpflanzenanbau, da ihr Wurzelraum von dem verdichteten Unterboden eingeschränkt wird und unter periodischer Sauerstoffarmut leidet. Meist sind diese Pseudogleye sauer und basenarm, da die Pflanzennährstoffe und Basen wegen des Bodenwasserüberschusses im Oberboden lateral abgeführt oder in Eisen-Mangan-Konkretionen eingeschlossen sind. Im Frühjahr sind die Böden meist wassergesättigt und erwärmen nur verzögert und haben im Vergleich zu den gut durchlüfteten Böden eine viel später einsetzende Vegetationsperiode. Wenn sie nicht bewaldet sind, dominiert eine Grünlandnutzung.

 

Allen Böden des Hochgestades gemeinsam ist ein weiterer pedogener Prozess, dessen Ergebnis das "Rheinweiß" darstellt. Die Obergrenze des Grundwasserschwankungsbereichs lag längere Zeit im Hochflutlehm und das kalkhaltige Wasser drang kapillar in das dichtere Material ein und verblieb als Feldkapazität auch nach Absinken des Grundwasserspiegels im Boden. Nach Verdunsten des Wassers fällte der gelöste Kalk im Boden aus. Der Vorgang wiederholte sich sehr häufig und hatte eine mächtige Kalkanreicherung zur Folge. Der Kalkanreicherungshorizont härtet nach Trockenfallen durch Grundwasserabsenkung oder jahreszeitlichen -absinken zu einer festen, stellenweise metermächtigen Bank aus.

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von Winfried Rosenberger und Prof. Dr. Karl-Josef Sabel Hess. Landesamt für Umwelt und Geologie