© AGES
LUCASSA: LUCAS SOIL Austria
Projektleitung
Andreas Baumgarten
Forschungseinrichtung
Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit
Projektnummer
101348Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Amt der Burgenländischen Landesregierung| Amt der Niederösterreichischen Landesregierung| Amt der Oberösterreichischen Landesregierung| Amt der Salzburger Landesregierung| Amt der Steiermärkischen Landesregierung| Amt der Tiroler Landesregierung| Amt der Vorarlberger Landesregierung| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Schlagwörter (deutsch)
Bodenanalytik, Bodenkarte, Validierung
Titel (englisch)
LUCAS SOIL Austria
Abstract (englisch)
The aim of the project is to supplement the data gained in the course of the LUCAS – project with data from additional methods used in Austria for the routine soil analysis and advisory work. Furthermore, 70 selected sites will be described with respect to the Austrian soil classification and the WRB. The use of a standardized description template will allow to assess the homogeneity of the site. In addition, samples will be taken to the depth of 30 cm, as it is recommended in Austria. The results of the analyses of theses samples will be compared with the LUCAS – results. Finally, at 5 sites the variability of soil parameters will be tested by means of an analysis of 20-25 samples, taken according to the Austrian standard for soil sampling.
Projektziele
Im Jahr 2018 wird im Rahmen des Programms LUCAS (Land Use and Land Cover Survey) der EU zum dritten Mal eine Beprobung und Analyse von Böden in Österreich durchgeführt. Dabei wird der Oberboden von ca. 660 Standorten beprobt und in der Folge auf bodenchemische, bodenphysikalische und teilweise auch bodenbiogische Parameter untersucht. Die Daten der bisherigen Erhebungen wurden sowohl für entsprechende kartographische Darstellungen als auch weiterführende Interpretationen und Modellierungen benützt. Dazu zählen unter anderem Kohlenstoffgehalt, Erosionsgefährdung, Treibhausgasemissionen und -bilanzierung. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Daten auch für die Wirkungsindikatoren im Rahmen der GAP herangezogen werden.
Die verwendeten Untersuchungsmethoden sind nur zum Teil mit den in Österreich angewandten identisch. Um eine Vergleichbarkeit mit dem in Österreich zur Verfügung stehenden Datenpool zu erreichen, sollen die im Rahmen von LUCAS geworbenen Proben von Acker-, Grünland- und Dauerkulturstandorten sowie Standorten mit Busch- und Ödland und aus verbautem Gebiet geteilt werden, wobei die eine Teilprobe durch das von LUCAS beauftragte Labor, die zweite durch das Projektkonsortium analysiert wird. Durch entsprechende Korrelationsrechnungen soll eine Konversion der Datensätze getestet und auf Plausibilität geprüft werden.
Darüber hinaus ist die Beprobung im Rahmen von LUCAS lediglich auf den Oberboden von 0 bis 20 cm Tiefe beschränkt, die Standortbeschreibung berücksichtigt nur das aktuelle Landschaftsbild. Um diese Informationen zu ergänzen und deren Interpretierbarkeit zu verbessern, soll an 70 ausgewählten Standorten eine feldbodenkundliche Beschreibung (gemäß österreichischer Bodensystematik und WRB) sowie eine Dokumentation der Heterogenität des Standortes erfolgen. Dazu werden einerseits pro Fläche mehrere Bohrstiche gesetzt und standardisiert beschrieben. Andererseits erfolgt eine Probenahme einer Einzelprobe in unmittelbarer Nähe des LUCAS–Probenahmepunktes nach dem in Österreich genormten Verfahren bis 30 cm Tiefe. An 25 ausgewählten Standorten erfolgt eine flächenbezogene Probenahme gemäß ÖNORM L 1055 (Ackerland) bzw. L 1056 (Grünland), wobei für die einzelnen Teilproben die Parameter pH-Wert, PCAL, KCAL und Corg getrennt analysiert werden, um die Streuung der Werte am jeweiligen Standort quantifizieren zu können. Zusätzlich erfolgt an 5 Standorten die Bestimmung der 5 Kornfraktionen des Feinbodens nach Humuszerstörung, um diesen Parameter ebenfalls in seiner Streuung bewerten zu können.
Als Standorte werden unter Berücksichtigung der Nutzung in Abstimmung mit dem JRC für die Hauptproduktionsgebiete repräsentative Bodenformen ausgewählt. Diese Detailinformationen sollen zur Validierung der Daten aus LUCAS und allfälliger abgeleiteter Kenngrößen (z.B. Wirkungsindikatoren im Rahmen der GAP) herangezogen werden. Sowohl die Parallelproben aus der Probenahme im Rahmen von LUCAS als auch die Proben der ausgewählten Standorte werden archiviert und für etwaige weitere Untersuchungen zur Verfügung stehen.
Aufgrund des Zeitplanes des Projekts kann davon ausgegangen werden, dass die Ergebnisse für Österreich aus dem Projekt LUCASSA schneller zur Verfügung stehen als die des Projekts LUCAS. Es können daher bereits im Vorfeld entsprechende Diskussionen zur Validierung geführt werden. Die Ergebnisse des vorliegenden Projektes sollen auch für die LE-Evaluierungs-Projekte zur Entwicklung des Humusgehaltes und der Erosionsgefährdung verwendet werden.
Zusammenfassung der Ziele:
Validierung des durch LUCAS generierten Datensatzes in Abstimmung mit dem JRC
durch
eine Nationale Validierung der durch LUCAS erhobenen Daten durch Untersuchung von Parallelproben (Probenteilung im Rahmen der LUCAS – Probenahme) mit in Österreich standardisierten Untersuchungsverfahren
Feldbodenkundliche Beschreibung und bodenkundliche Analyse ausgewählter LUCAS Standorte
Analyse der Heterogenität der Probenahmeflächen basierend auf der feldbodenkundlichen Analyse und einer Analyse von über die Fläche verteilten Einzelproben
Teilziele sind:
Ermittlung der Korrelation der Datensätze und Plausibilisierung einer möglichen Konversion
Erarbeitung von Rahmenbedingungen für die Interpretation der Analysendaten
Integration der Daten in BORIS
Die verwendeten Untersuchungsmethoden sind nur zum Teil mit den in Österreich angewandten identisch. Um eine Vergleichbarkeit mit dem in Österreich zur Verfügung stehenden Datenpool zu erreichen, sollen die im Rahmen von LUCAS geworbenen Proben von Acker-, Grünland- und Dauerkulturstandorten sowie Standorten mit Busch- und Ödland und aus verbautem Gebiet geteilt werden, wobei die eine Teilprobe durch das von LUCAS beauftragte Labor, die zweite durch das Projektkonsortium analysiert wird. Durch entsprechende Korrelationsrechnungen soll eine Konversion der Datensätze getestet und auf Plausibilität geprüft werden.
Darüber hinaus ist die Beprobung im Rahmen von LUCAS lediglich auf den Oberboden von 0 bis 20 cm Tiefe beschränkt, die Standortbeschreibung berücksichtigt nur das aktuelle Landschaftsbild. Um diese Informationen zu ergänzen und deren Interpretierbarkeit zu verbessern, soll an 70 ausgewählten Standorten eine feldbodenkundliche Beschreibung (gemäß österreichischer Bodensystematik und WRB) sowie eine Dokumentation der Heterogenität des Standortes erfolgen. Dazu werden einerseits pro Fläche mehrere Bohrstiche gesetzt und standardisiert beschrieben. Andererseits erfolgt eine Probenahme einer Einzelprobe in unmittelbarer Nähe des LUCAS–Probenahmepunktes nach dem in Österreich genormten Verfahren bis 30 cm Tiefe. An 25 ausgewählten Standorten erfolgt eine flächenbezogene Probenahme gemäß ÖNORM L 1055 (Ackerland) bzw. L 1056 (Grünland), wobei für die einzelnen Teilproben die Parameter pH-Wert, PCAL, KCAL und Corg getrennt analysiert werden, um die Streuung der Werte am jeweiligen Standort quantifizieren zu können. Zusätzlich erfolgt an 5 Standorten die Bestimmung der 5 Kornfraktionen des Feinbodens nach Humuszerstörung, um diesen Parameter ebenfalls in seiner Streuung bewerten zu können.
Als Standorte werden unter Berücksichtigung der Nutzung in Abstimmung mit dem JRC für die Hauptproduktionsgebiete repräsentative Bodenformen ausgewählt. Diese Detailinformationen sollen zur Validierung der Daten aus LUCAS und allfälliger abgeleiteter Kenngrößen (z.B. Wirkungsindikatoren im Rahmen der GAP) herangezogen werden. Sowohl die Parallelproben aus der Probenahme im Rahmen von LUCAS als auch die Proben der ausgewählten Standorte werden archiviert und für etwaige weitere Untersuchungen zur Verfügung stehen.
Aufgrund des Zeitplanes des Projekts kann davon ausgegangen werden, dass die Ergebnisse für Österreich aus dem Projekt LUCASSA schneller zur Verfügung stehen als die des Projekts LUCAS. Es können daher bereits im Vorfeld entsprechende Diskussionen zur Validierung geführt werden. Die Ergebnisse des vorliegenden Projektes sollen auch für die LE-Evaluierungs-Projekte zur Entwicklung des Humusgehaltes und der Erosionsgefährdung verwendet werden.
Zusammenfassung der Ziele:
Validierung des durch LUCAS generierten Datensatzes in Abstimmung mit dem JRC
durch
eine Nationale Validierung der durch LUCAS erhobenen Daten durch Untersuchung von Parallelproben (Probenteilung im Rahmen der LUCAS – Probenahme) mit in Österreich standardisierten Untersuchungsverfahren
Feldbodenkundliche Beschreibung und bodenkundliche Analyse ausgewählter LUCAS Standorte
Analyse der Heterogenität der Probenahmeflächen basierend auf der feldbodenkundlichen Analyse und einer Analyse von über die Fläche verteilten Einzelproben
Teilziele sind:
Ermittlung der Korrelation der Datensätze und Plausibilisierung einer möglichen Konversion
Erarbeitung von Rahmenbedingungen für die Interpretation der Analysendaten
Integration der Daten in BORIS
Praxisrelevanz
Die nationale Validierung der Daten und die Abstimmung mit dem JRC soll dazu dienen, den für Österreich zur Verfügung stehenden Datensatz weitestgehend zu optimieren und auf allfällige Diskrepanzen bei den Ergebnissen hinzuweisen. Im Fall der Verwendung der LUCAS–Daten im Rahmen der GAP könnten nationale Alternativen angeboten werden.
Für die Bundesländer ergibt sich die Möglichkeit, die Daten aus dieser Erhebung mit denen der jeweiligen Bodenzustandsinventuren zu vergleichen und allfällige Trends von Veränderungen abzuleiten. Darüber hinaus werden die Daten in die bestehende Bodendatenbank BORIS integriert, wodurch die aktuelle Charakterisierung der Böden Österreichs deutlich verbessert werden kann.
Für die Bundesländer ergibt sich die Möglichkeit, die Daten aus dieser Erhebung mit denen der jeweiligen Bodenzustandsinventuren zu vergleichen und allfällige Trends von Veränderungen abzuleiten. Darüber hinaus werden die Daten in die bestehende Bodendatenbank BORIS integriert, wodurch die aktuelle Charakterisierung der Böden Österreichs deutlich verbessert werden kann.
Berichte
Kurzfassung
Die Untersuchung der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Böden ist von großer Bedeutung, deren Kenntnis eine wesentliche Voraussetzung für die Planung und Durchführung von Maßnahmen des Bodenschutzes ist. In Österreich existiert kein bundesweit einheitlich durchgeführtes bzw. gesetzlich verankertes Bodenmonitoringprogramm. Auf europäischer Ebene gibt es hingegen das LUCAS (Land use/cover area frame survey)-Programm, in dessen Rahmen regelmäßig wiederkehrende Untersuchungen des Oberbodens durchgeführt werden. Die Ergebnisse dieser Erhebung werden für unterschiedliche Zwecke verwendet. Aufgabe des gegenständlichen Projektes war eine nationale Validierung des LUCAS-Datensatzes, da in Bezug auf dessen Repräsentativität und Verwendung für Modellierungen auch immer wieder Kritik geübt wird. Dazu erfolgte während der LUCAS-Beprobungskampagne 2018 eine doppelte Probenahme, wobei eine Probenhälfte wie üblich von einem Labor im Auftrag der Europäischen Kommission untersucht, die zweite Hälfte als Parallelprobe bei der AGES analysiert wurde. Darüber hinaus erfolgte an knapp 80 LUCAS-Standorten eine LUCAS-analoge Entnahme von Bodenmaterial sowie eine Bodenform-bezogene Probenahme in einer Kreisfläche um den LUCAS-Punkt. Zur Untersuchung der Flächenrepräsentativität wurden auf acht LUCAS-Standorten zusätzliche Bodenproben geworben. Alle Analyseergebnisse wurden einer deskriptiven statistischen Auswertung unterzogen.
Die Auswertung der Streuung der Ergebnisse innerhalb eines LUCAS-Standortes zeigte, dass die Eignung eines Punktes für ein Monitoring vorab im Detail abgeklärt werden sollte und auf eine präzise Probenahme geachtet werden muss. Die Varianz innerhalb des LUCAS – Beprobungsbereichs war mit einzelnen Ausnahmen für ausgewählte Parameter relativ gering. In Bezug auf die Repräsentativität des Standortes für einen Umkreis von lediglich 100 m muss in Einzelfällen aber auch mit deutlichen Abweichungen gerechnet werden. Die Spannweiten und Abweichungen der Mittelwerte der Untersuchungsergebnisse der acht Standorte zur Untersuchung der Flächenrepräsentativität zeigen deutlich, dass die Böden Österreichs eine große Heterogenität aufweisen und dass gebietsweise bereits innerhalb einer Fläche von 4 km² die Bandbreite der chemischen Bodenparameter derart groß ist, dass sie durch einen einzigen Punkt für ein größeres Gebiet nur unzureichend beschrieben werden kann. Eine Extrapolation der LUCAS-Ergebnisse in die Fläche erscheint daher nicht zulässig.
Der Vergleich von Analysenergebnissen, die von zwei verschiedenen Bodenuntersuchungslaboren („LUCAS-Labor“ und AGES-Labor) erzielt wurden, zeigt eine Vergleichbarkeit der Parameter pH, TOC und N, wobei bei den beiden letzteren die Korrelation im Bereich höherer Messwerte schlechter wird. Bedingt durch unterschiedliche Methoden weisen die pflanzenverfügbaren P- und K-Gehalte geringe Korrelationen auf, wobei für das Kalium auf Böden mit geringen Gehalten eine Vergleichbarkeit unter Vorbehalt durchaus gegeben ist.
Das LUCAS-Bodenmonitoring ist ein wertvolles und aufschlussreiches System zur Erfassung wesentlicher Bodeneigenschaften, das zusätzlich den Vorteil einer bereits relativ langen Zeitreihe bietet und das voraussichtlich auch in den kommenden Jahren weiter durchgeführt werden wird. Allerdings sind die Schwachstellen des Systems, wie z.B. das fixe Probepunkteraster oder mögliche Standortabweichungen bei den Probenahmen zu beachten. Eine Verwendung für ein nationales Bodenmonitoring erscheint dann möglich, wenn
• eine ausreichende Dokumentation und Qualitätssicherung der Probenahme gegeben ist,
• eine genaue Evaluierung der Standorte hinsichtlich der Repräsentativität des Probenahmepunktes und damit einer Verwendbarkeit für Modellierungen oder Extrapolationen erfolgt und
• eine gewisse Flexibilität des Probenahmepunktes zur Steigerung der Aussagekraft der Ergebnisse möglich ist.
Grundsätzlich muss aber angemerkt werden, dass Einschränkungen vor allem hinsichtlich der Aussagekraft einzelner Punkte für ein größeres Gebiet gelten.
Berichtsdateien
Autor/innen
Andreas Baumgarten, Hans-Peter Haslmayr, Michael Schwarz, Günther Aust, Elmar Schmaltz, Monika Tulipan, Walter Wenzel