Bodenstruktur

Boden ist nicht nur die Summe seiner Teile. Vielmehr verbinden sich dessen Bestandteile zu einer mehr oder weniger stabilen Struktur. Mineralboden und Humus bilden in dieser Struktur das materielle Gerüst, die Bodenmatrix. Diese Matrix aber ist porös – die festen Bestandteile nehmen nur etwa gut die Hälfte des Bodenvolumens ein, der Rest sind Poren! Diese Bodenporen entstehen durch Auswaschung von Stoffen und die Wühltätigkeit von Bodenorganismen, aber auch die Wurzelgänge abgestorbener Wurzeln bereichern die Porenvielfalt des Bodens.

Humus und Bodenorganismen „verkleben“ die Mineralpartikel im Boden so miteinander, dass eine stabile poröse Struktur entsteht – wie bei einem Schwamm. Durch die Poren hat der Boden eine enorm große „innere Oberfläche“. Im Mittel hat ein Liter Boden eine innere Oberfläche von etwa 10.000 Quadratmetern! Das variiert natürlich sehr stark in Abhängigkeit von der Bodenart, dem Skelettgehalt und dem Verdichtungsgrad des Bodens. In den Bodenporen befinden sich Luft und Wasser.

Im Bodenwasser sind viele Stoffe gelöst, man nennt es daher auch „Bodenlösung“. Das Regenwasser bringt schon einige Stoffe mit, ist aber sehr mineralstoffarm. Im Wald nimmt der Niederschlag schon bei seiner Passage durch das Kronendach weitere Stoffe von den Blattoberflächen auf, und auch in der sog. „Streuauflage“ des Bodens, also den heruntergefallenen Blättern, Zweigen etc., reichert sich das Wasser mit organischen und mineralischen Stoffen an. Im Boden sickert das Wasser langsam durch die Poren tiefer, und dabei findet ein reger Stoffaustausch zwischen dem Wasser und den Oberflächen der Poren statt.

Ob Wasser schnell oder langsam versickert bzw. sich sogar entgegen der Schwerkraft in den Poren von unten nach oben bewegt, hängt vom Durchmesser der Poren ab: Durch Grobporen wie z. B. in Sandböden rauscht Wasser recht schnell nach unten, einen kapillaren Aufstieg gibt es in Sandböden so gut wie gar nicht. Lehm- und Tonböden dagegen haben einen hohen Anteil an Feinporen, die das Wasser lange im Boden festhalten. Je mehr Poren ein Boden hat, desto mehr natürliche Wurzelgänge bietet er den Pflanzen. Feinwurzeln suchen sich ihren Weg in die Poren, um nah an die Austauschoberflächen der Bodenmatrix heranzuwachsen und Nährstoffe von ihnen abzulösen.

Für Tiere und Pflanzen ist es aber auch wichtig, dass ein Teil der Poren mit Luft gefüllt ist. Tiere brauchen Luft zum Atmen, aber auch Wurzeln „atmen“. Pflanzen produzieren nicht nur Sauerstoff, sie verbrauchen ihn auch – mit genau den gleichen Mechanismen und zum selben Zweck wie Tiere und Menschen: Sie „verbrennen“ Zucker zum Gewinnen von Energie. So sterben z. B. normale Pflanzen, wenn sie dauerhaft in einem wassergesättigten Boden stehen: Die Wurzeln bekommen keinen Sauerstoff mehr, die Wurzelzellen ersticken und sterben ab, so dass die oberirdischen Pflanzenteile nicht mehr von den Wurzeln versorgt werden können. Deshalb vertrocknen die Blätter, obwohl im Boden Wasser im Überfluss ist.

Wenn Böden verdichtet sind, z. B. durch Befahren mit schweren Maschinen, verringert sich das Porenvolumen drastisch: Die Pflanzen können nicht so viele Feinwurzeln ausbilden, und die Gefahr des „Erstickens“ steigt. Und je humusärmer die Böden sind, desto weniger stabil ist die Bodenstruktur, und desto eher kommt es zu einer tiefgründigen Verdichtung des Bodens.