Prettige ontdekkingsreis

Transcriptie

1

2 Dit werkpakket, bestemd voor jongeren vanaf 15 jaar, gaat over de bodem. De bedoeling is te begrijpen wat een bodem is en hoe hij functioneert, maar ook bewust te worden van de vele functies die hij vervult. Daarnaast willen we ook de lezer sensibiliseren rond bodembescherming omdat de bodem wordt blootgesteld aan talrijke degradatieprocessen. De voorbeelden in dit werkpakket zijn vooral afkomstig uit de Interreg-zone Noord-Frankrijk, Vlaanderen en Wallonië ( In dit werkpakket worden dus niet alle processen en niet de ganse diversiteit aan bodems ter wereld beschreven. Dit werkpakket bevat ook nog een verklarende woordenlijst met de definities van alle begrippen die met een sterretje (*) zijn aangeduid. Naast dit werkpakket is er ook een PowerPoint-voorstelling met foto s ontwikkeld en een apart document waarin een twaalftal experimenten zijn voorzien. Deze zijn terug te vinden op Prettige ontdekkingsreis Foto 1 - Bodemprofiel van een leembodem. 2 DE BODEM

3 INHOUDSTAFEL INLEIDING Deel I: Wat is een bodem? 1 - DE BODEM Definities en begrippen Bodemorganisatie Bodemstructuur en -textuur De bodem: een omgeving bestaande uit vast materiaal en holtes Bodemvorming ENKELE BODEMS UIT ONZE REGIO Een bruine leembodem (Luvisol) Podzol Een kalkrijke bodem (Calcisol) Deel II: Waarvoor dient de bodem? 3 - DE BODEMFUNCTIES De ecologische functies van de bodem De economische functies van de bodem De socioculturele functies van de bodem Deel III: De bodem is in gevaar! 4 - EROSIE AFNAME VAN HET GEHALTE ORGANISCH BODEMMATERIAAL BODEMVERONTREINIGING VERDICHTING AFDEKKING VERLIES AAN BIODIVERSITEIT VERZILTING BESLUIT VERKLARENDE WOORDENLIJST ANTWOORDEN VAN DE ACTIVITEITEN BIBLIOGRAFIE DE BODEM 3

4 INLEIDING Net zoals het water, de lucht of de biodiversiteit is de bodem een belangrijke natuurlijke hulpbron. Hij vervult talrijke functies op ecologisch, economisch en sociocultureel vlak. Zo halen planten water en voedingselementen uit de bodem en herbergt de bodem een grote biodiversiteit. De bodem is een essentiële ondersteuning voor de landbouw. De bodem kan overstromingen beperken en water zuiveren. De bodem is ook een bron van grondstoffen, een koolstofopslagplaats, een archief van geologisch en archeologisch erfgoed en een fysisch en cultureel milieu voor de mens en zijn activiteiten. Omdat bodemvorming een heel traag proces is, moet de bodem gezien worden als een niet-hernieuwbare natuurlijke hulpbron. Jammer genoeg is het duidelijk dat de bodemkwaliteit op veel plaatsen achteruit gaat, degradeert, als gevolg van menselijke activiteiten. Dit leidt tot problemen zoals erosie, verlies van organisch materiaal, verontreiniging, verdichting of verzilting. Bodemdegradatie in al zijn vormen, heeft negatieve gevolgen voor de bodemkwaliteit en dus ook voor de kwaliteit van het milieu en de ecosystemen. Het is uitermate belangrijk om deze hulpbron te beschermen voor de toekomstige generaties. De bodem draagt immers bij tot een gezonde en duurzame ontwikkeling. In het eerste deel leren we wat de bodem is, hoe hij gevormd wordt, waaruit hij is opgebouwd en wat zijn kenmerken zijn. Daarnaast zullen we ook zien dat er talrijke bodemtypes bestaan. Vervolgens komen de verschillende bodemfuncties aan bod. Tenslotte overlopen we de belangrijkste bedreigingen waaraan de bodem wordt blootgesteld en de maatregelen die we kunnen nemen om problemen te vermijden of te verhelpen. 4 DE BODEM

5 5

6 1. - DE BODEM ACTIVITEIT 1 (groep) Bekijk de bodem Bekijk samen met de leerkacht het bodemprofiel hieronder en beschrijf wat je ziet. Wat merk je op? Wat kan (kunnen) de oorza(a)k(en) zijn van de verschillende kleuren tussen de verschillende lagen? Zie je tekens van leven in de bodem?... Waaruit is de bodem volgens jou samengesteld? Foto 2 - Bodemprofiel. 6 DE BODEM Wat is een bodem?

7 De bodem wordt vaak beschouwd als een inerte massa, met als enige taak de ondersteuning voor het plantaardige en dierlijke leven en de menselijke activiteiten. Bekijk het bodemprofiel en je zal opmerken dat de bodem georganiseerd is en dat er tekens van leven zichtbaar zijn. Men kan de bodem vergelijken met een levend wezen, aangezien hij, net zoals ons, ademt, zich voedt en reserves opslaat. Dit zal je in dit werkpakket ontdekken. De bodem is een complex, divers en dynamisch systeem dat in evenwicht staat met zijn omgeving en dat talrijke functies vervult. 1.1 Definities en begrippen De bodem is de oppervlakkige laag van de aardkorst (Figuur 1). Zijn dikte kan schommelen van enkele centimeters tot meerdere meters. De bodem is het resultaat van afbraak van organisch materiaal en van mineraal materiaal afkomstig van verwering van het moedergesteente van waaruit de bodem zich ontwikkelt. Hij kan ook gevormd worden uit materiaal dat aangebracht werd via water of wind. Het moedergesteente is het mineraal materiaal waarop de bodem rust. Figuur 1 - De bodem is de huid van de planeet aarde. (bron : DE BODEM Wat is een bodem? 7

8 De bodem of de huid van de aarde is het raakvlak van de lithosfeer(*), de hydrosfeer(*) en de atmosfeer, die allen (gedeeltelijk) deel uitmaken van de biosfeer (Figuur 2). De biosfeer is het gedeelte van de aarde waar leven mogelijk is. In de vaste aardbodem is de biosfeer, met uitzondering voor bacteriën(*), enkele meters diep, in de lucht is hij acht kilometer hoog tot waar er voldoende zuurstof is en in het water strekt hij zich uit tot op zeer grote diepten van soms 11 km. De interactie tussen de lithosfeer, de hydrosfeer en de atmosfeer is de basis voor bodemvorming en zijn eigenschappen. BIOSFEER Figuur 2 - De bodem: op het raakvlak van de componenten van de biosfeer. 1.2 Bodemorganisatie De bodem is geen homogene massa. Hij bestaat uit opeenvolgende lagen met sterk afgelijnde kenmerken die men horizonten noemt. Samen vormen deze horizonten het bodemprofiel. 8 DE BODEM Wat is een bodem?

9 Wist je dat? Foto 3 - Een bodemprofiel. Zoals je hebt kunnen zien, onderscheiden horizonten zich van elkaar door hun kleur. Ook andere kenmerken zoals de grootte (textuur) en de organisatie (structuur) van de deeltjes, de hardheid, het al dan niet voorkomen van keien, de zuurtegraad (kan je niet zien op het terrein), de aanwezigheid van gekleurde vlekken, het aantal en de grootte van de poriën (de ruimte tussen de bodemdeeltjes), de beworteling enz. kan je gebruiken om horizonten te herkennen. De bovenste horizont, die in contact staat met de vegetatie en waar veel wortels groeien, is verrijkt met organisch materiaal, wat hem vaak een donkerdere kleur geeft (Foto 1 en 2). Het moedermateriaal of gesteente vindt men onderaan het profiel terug. Om een bodem te vormen is tijd een belangrijke factor. Het is mogelijk om de bodem op te delen in twee grote categoriën: Jonge of recent gevormde bodems: de bodem is ondiep of weinig verschillend van het moedermateriaal. Hij bestaat uit slechts twee horizonten: de bovenste donkerder gekleurde horizont, aangerijkt met organisch materiaal, en de onderliggende horizont. Goed ontwikkelde bodems: dieper ontwikkeld met een opeenvolging van verschillende horizonten. 1.3 Bodemstructuur en -textuur Wanneer men een blok grond uit een bodemprofiel tussen de handen wrijft, valt de bodem uit elkaar in kluitjes die men aggregaten noemt. De manier waarop deze aggregaten en de lege ruimtes die er tussenin liggen, geordend zijn, noemt men de bodemstructuur. Ook binnen de kluitjes komen tussen de afzonderlijke bodemdeeltjes kleine holtes of poriën voor. Foto 4 - Kruimelige structuur. DE BODEM Wat is een bodem? 9

10 Door de aggregaten volledig op te breken, komt men bij de elementaire deeltjes terecht waaruit de bodem is samengesteld. Deze afzonderlijke deeltjes hebben een verschillende grootte en kunnen uit verschillende mineralen bestaan. De klassering van die deeltjes volgens hun grootte bepaalt de bodemtextuur. Foto 5 - De textuur is de verdeling van de minerale deeltjes van de bodem in functie van hun grootte. 1.4 De bodem: een omgeving bestaande uit vast materiaal en holtes De bodem bevat twee soorten vast materiaal : de minerale en de organische bestanddelen. De minerale bestanddelen: ze zijn afkomstig van de verwering van het moedergesteente of van los moedermateriaal dat aangevoerd werd door water of wind. De afzonderlijke deeltjes kan je rangschikken volgens hun diameter (granulometrie, Figuur 3 ): Figuur 3 - De granulometrische schaal. Het onderscheid tussen klei, leem en zand is niet alleen een verschil in diameter. Het is eveneens mogelijk om het onderscheid te maken volgens hun chemische of mineralogische samenstelling (vb. siliciumgehalte, carbonaten, ). Leem en zand kunnen nog verder onderverdeeld worden in fijn en grof leem en fijn en grof zand. In werkelijkheid zijn de minerale deeltjes niet rond. Leem en zand lijken op minuscule keien, kleideeltjes lijken eerder op plaatjes. Door hun vorm en hun aard gedragen de kleideeltjes zich als cement tussen zand- en leemkorrels. 10 DE BODEM Wat is een bodem?

11 De onderlinge verhouding van de fracties zand, leem en klei bepaalt de textuur van een bodem. We spreken van een klei-, leem- of zandbodem wanneer klei-, leem- of zanddeeltjes domineren. Er bestaan ook tussenklassen: bijvoorbeeld lemig zand wanneer de bodem vooral zand en weinig leem en klei bevat. Bevat de bodem iets meer leem dan zand, dan spreekt men van zandleem. De textuur kan voorgesteld worden met een textuurdriehoek (Figuur 4). Een bodem die bestaat uit 30% leem, 10% klei en 60% zand is een lichte zandleembodem (P). Wat is volgens jou de textuur van een bodem die voor 70% uit leem en voor 10% uit klei bestaat? Hoeveel zand bevat hij? Figuur 4 De textuurdriehoek. U = Zware klei, E = Klei, A = Leem, L = Zandleem, P = Licht zandleem, S = Lemig zand, Z = Zand. Wist je dat? Klei, leem en zand kan je herkennen door vochtige grond tussen de vingers te wrijven. Klei kleeft aan de vingers wanneer hij vochtig is en je kan er een worstje mee rollen. Leem is stofferig en maakt de handen vuil wanneer het droog is. Zand krast tussen de vingers, de losse korrels kan je met het blote oog zien. ACTIVITEIT 2 (groep) Ontdek het verschil tussen klei (of leem) en zand door het te voelen: ❶ De leerkracht voorziet fijn vermalen, vochtige klei (of leem) en zand (uit de winkel, tuin, bij een landbouwer, ). ❷ De leerkracht doet de grond in twee verschillende potjes zonder dat de inhoud zichtbaar is. ❸ Iedere leerling steekt om de beurt zijn hand in de twee potjes, wrijft de deeltjes tussen zijn/haar vingers en noteert de bodemtextuur (klei, leem of zand). DE BODEM Wat is een bodem? 11

12 De organische bestanddelen: dit zijn levende of dode organismen uit de bodem. De organische bestanddelen worden in vier categoriën onderverdeeld: levende planten, dieren en micro-organismen(*) (schimmels, bacteriën), dierlijke uitwerpselen en net afgestorven planten en dieren, dode dieren en planten die in afbraak zijn, humus (laatste afbraakstadium van planten die rijk zijn aan koolstof). Het organisch materiaal is heel belangrijk, vooral humus, omdat dit zich als een soort cement gedraagt en ervoor zorgt dat de minerale deeltjes zich met elkaar verbinden. Het bevordert de vorming van aggregaten en ligt dus deels aan de basis van de bodemstructuur. Het is ook een bron van minerale elementen voor planten en zorgt voor een goede waterretentie in de bodem. Indien je meer wenst te weten over organisch materiaal, kan je het werkpakket Het organisch bodemmateriaal raadplegen (beschikbaar op Zand, leem, klei en humus kunnen in de bodem op verschillende wijzen gecombineerd worden en aanleiding geven tot verschillende structuren. Deze bodemstructuur bepaalt de proportie lege ruimte in de bodem, die men de porositeit noemt. Gemiddeld bestaat de bodem voor 50% uit vast materiaal en 50% uit holtes. De holtes zijn gevuld met lucht en/of water naargelang het seizoen en het bodemtype (Figuur 5). Figuur 5 - Uitvergroting van een stukje bodem. 12 DE BODEM Wat is een bodem?

13 Wat gedetailleerder Het water in de bodem, ook de bodemoplossing genoemd, bevat minerale elementen die afkomstig zijn van de oplossing van rotsen of de afbraak van organisch materiaal. Het gaat bijvoorbeeld over calcium (Ca), fosfor (P), kalium (K), stikstof (N), Deze oplossing wordt opgenomen door de plantenwortels voor de plantengroei. De lucht in de bodem wordt ook de bodematmosfeer genoemd. Men vindt er onder andere, lachgas (N 2 ), zuurstof (O 2 ), koolstofdioxide (CO 2 ) en methaan (CH 4 ) terug. Deze gassen zijn afkomstig van de uitwisseling met de atmosfeer, chemische reacties in de bodem en bodemorganismen. Foto 6 - Strooisellaag in een bos. DE BODEM Wat is een bodem? 13

14 Samenvattend kan je besluiten dat de bodem opgebouwd is zoals een huis Foto 7 De minerale bodemdeeltjes, die de bodemtextuur bepalen, Foto 8 Elementaire deeltjes van verschillende groottes (zand, steenbrokken, cement) Foto 9 kleven samen met het organisch materiaal, worden kluitjes of aggregaten en vormen bodemstructuur... Foto 10 worden samengevoegd en vormen betonblokken waarbij de schikking verschilt naargelang de diepte. De bodemlagen met verschillende eigenschappen worden horizonten genoemd. Het geheel vormt het bodemprofiel. Foto 12 waarbij door opeenstapeling verdiepingen gemaakt worden met verschillende eigenschappen en die samen een huis vormen. Foto DE BODEM Wat is een bodem?

15 ACTIVITEIT 3 (individueel) Structuur en textuur Kan je andere manieren bedenken om het verschil tussen textuur en structuur voor te stellen, door voorwerpen uit het dagelijkse leven te gebruiken? Voorbeeld 1: Neem twee pakjes speelkaarten. Laat één pakje zoals het is. Bouw met het andere pakje een kaartenhuis. De textuur is in beide gevallen dezelfde (hetzelfde aantal kaarten, dezelfde grootte), maar de schikking van de kaarten (structuur) is in de twee gevallen erg verschillend. In het eerste geval is de structuur heel compact, in het tweede geval heel luchtig. Hoe zou jij de rol van organisch materiaal voorstellen in het kaartenhuis? Voorbeeld 2: Meng zand met vochtige klei of met vochtige leem tot een pasta. Deel de mengeling in twee gelijke porties. Maak met één portie balletjes, de andere portie laat je zoals het is. Plaats beide porties vervolgens in twee gelijke potjes met dezelfde grootte. Welke van de twee porties neemt de meeste plaats in? Hoe kan je dit omschrijven in termen van textuur en structuur? DE BODEM Wat is een bodem? 15

16 1.5 Bodemvorming EERSTE STADIUM: AFBRAAK VAN HET MOEDERGESTEENTE Fysische of mechanische verwering (fragmentatie) van een rots die uiteenvalt in grove minerale delen (Figuur 6) onder invloed van: temperatuurverschillen (variatie van de dag-nacht temperatuur afschilfering(*) en breken van de rots), afwisseling vries-dooi (water in spleten in gesteenten neemt in bevroren toestand meer volume in en doet de rots barsten), afwisseling droogte-vochtigheid (verandering van het volume van zachte rotsen barsten en breuken). Figuur 6 Vorming van een BODEMSKELET uit het moedergesteente. Chemische verwering van het bodemskelet = transformatie van mineralen in de gesteenten (Figuur 7) onder invloed van volgende processen: oplossingsreacties (het gesteente of mineraal lost op in water of koolzuur), hydrolyse (de transformatie van het mineraal door de H + of OH - ionen van water, zodat een nieuwe verbinding ontstaat), hydratatie (de chemische binding van water aan het mineraal waardoor de eigenschappen van de mineralen veranderen). Vorming van een VERWERINGSCOMPLEX : kleine elementen, vorming van een los substraat. Figuur 7 16 DE BODEM Wat is een bodem?

17 TWEEDE STADIUM: AANRIJKING MET ORGANISCH MATERIAAL Het ontstaan van los bodemmateriaal tijdens het eerste stadium maakt kolonisatie door planten en dieren (en dus ook biologische verwering) mogelijk. Afbraak van dood plantaardig en dierlijk materiaal door micro-organismen en vorming van humus. Humus mengt zich met minerale bodemdeeltjes waardoor aan het oppervlak een bodemhorizont ontstaat met een donkere kleur. Vorming van verbindingen tussen de fijnste deeltjes (klei) en humus om een klei-humuscomplex (*) te vormen. Dit complex zorgt voor een goede bodemstructuur en voor een voorraad aan voedingselementen die noodzakelijk is voor de groei van planten. Figuur 8 Een JONGE BODEM, gekoloniseerd door plantaardig en dierlijk leven en verrijkt met organisch materiaal. DERDE STADIUM: VORMING VAN ANDERE HORIZONTEN Het regenwater dat door de bodem sijpelt, kan de fijnste deeltjes meenemen naar de diepte. Dit is uitspoeling of eluviatie van de bodem. Het zorgt voor een verarming van de bovenste lagen en een aanrijking (illuviatie) van fijne elementen in de diepere lagen. Andere processen zoals oplossen van kalk, oxido-reductie van ijzer en mangaan of evaporatie met neerslag van zouten kan ook leiden tot vorming van horizonten. Uitspoeling van de fijnste deeltjes zorgt voor de vorming van bodemlagen met verschillende fysische, chemische en biologische eigenschappen. Deze lagen worden HORIZONTEN genoemd en zijn typisch voor een GOED ONTWIKKELDE BODEM. Figuur 9 DE BODEM Wat is een bodem? 17

18 Zo zie je dat er veel verschillende bodemtypes gevormd kunnen worden en dat elke bodem uniek is. Het uitzicht, de structuur, de textuur, de samenstelling en de eigenschappen van de bodem zijn afhankelijk van bodemvormende factoren zoals de aard van het moedergesteente, het klimaat, de vegetatie, de leeftijd en het reliëf. Ook de mens beïnvloedt bodemvorming door de manier waarop hij de bodem gebruikt, bijvoorbeeld door aanvoer van organisch materiaal om de bodem te verrijken, door de bodem te bewerken (ploegen(*), bemesten, draineren, ). Wist je dat? Het duurt ongeveer 100 jaar om 10 mm bodem te vormen! 2. - ENKELE BODEMS UIT ONZE REGIO In onze regio zijn er 11 grote bodemgroepen terug te vinden (van de 32 die gedefinieerd zijn volgens het internationaal bodemclassificatiesysteem (WRB = World reference base)). Het voornaamste bodemtype dat in onze regio voorkomt, behoort tot de groep van de Luvisols. Dit zijn bruine leembodems, gevormd uit kalkrijk leem of loess dat duizenden jaren geleden werd afgezet door de wind. Daarnaast komen in onze regio ook Podzols, Leptosols, Fluvisols en Arenosols voor (Figuur 10). ACTIVITEIT 4 (groep) Bekijk de onderstaande kaart, benoem de verschillende bodemtypes en beantwoord de vragen: (Gebruik een encyclopedie indien nodig) ❶ Zal een Fluvisol eerder voorkomen in een vallei of op grotere hoogte? ❷ Op welk gesteente zal je Calcisols terugvinden? ❸ Wat is de textuur van een Arenosol? ❹ Zoek de oorsprong van het woord gley op dat voorkomt in Gleysol. 18 DE BODEM Wat is een bodem?

19 Figuur 10 - Bodemkaart van de interregzone Frankrijk-Vlaanderen-Wallonië, afgeleid van de The European Soil Database distribution version 2.0, European Commission and the European Soil Bureau. Network, CD-ROM, EUR EN, DE BODEM Wat is een bodem? 19

20 2.1 Een bruine leembodem (Luvisol) Het is een bodem die normaalgezien uit 3 horizonten bestaat die men de A-, de B- en de C-horizont noemt. De A-horizont, een bewerkingshorizont (bouwvoor), is aangerijkt met humus. De B-horizont heeft een aanrijking van klei. De bodem is rijk aan minerale elementen en houdt veel insijpelend water vast. Het is een goede landbouwkundige bodem. Foto 13 - Bodemprofiel van een Luvisol. Maar waarom bestaan er bruine, roodachtige en blauwachtige bodems? De bodem bevat verschillende mineralen, waaronder ijzerverbindingen. IJzer is de voornaamste kleurstof van de bodem, de kleur vertelt ons iets over de oxidatietoestand van de bodem. Afhankelijk van de hoeveelheid water in de bodem, kan de bodem meer of minder zuurstof bevatten. IJzer heeft een bruine tot rode kleur in een zuurstofrijke omgeving en is grijsachtig-blauw in zuurstofarme omstandigheden. Andere kleurstoffen zijn organisch materiaal, glauconiet (groen verweert tot rood), kalk (wit), 20 DE BODEM Wat is een bodem?

21 2.2 Podzol Podzol (pod = onder en zola = as in het Russisch) is een sterk uitgeloogde bodem die zich voornamelijk ontwikkelt op zand of zandsteen(*). Hij is heel zuur, arm aan voedingsstoffen en minder geschikt voor landbouw. Hij is opgebouwd uit verschillende typische horizonten. Foto 14 - Bodemprofiel van een podzolbodem. 2.3 Een kalkrijke bodem (Calcisol) Een kalkrijke bodem wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een kalkrijk gesteente in de eerste 100 centimeter. Hij is over het algemeen goed gedraineerd en eveneens vruchtbaar door een hoog gehalte aan calciumcarbonaat (CaCO 3 ). Deze bodem is geschikt voor akkerbouw of als weiland. Foto 15 - Bodemprofiel van een Calcisol. DE BODEM Wat is een bodem? 21

22 22

23 ACTIVITEIT 5 (groep) Antwoord op onderstaande vragen ❶ Welke functies vervult de bodem volgens jou voor het milieu, de economie en vanuit cultureel standpunt? ❷ Waarom zijn deze functies nuttig? DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 23

24 3. DE BODEMFUNCTIES De bodem wordt vaak enkel beschouwd als een ondergrond voor vegetatie en landbouw. Nochtans vervult de bodem ook talrijke andere essentiële en vaak vergeten functies op ecologisch, economisch en sociocultureel vlak. De bodem kan overstromingen bufferen, grote hoeveelheden koolstof opslaan, de planten voorzien van water en voedingsstoffen. Hij wordt ook gebruikt om infrastructuur op te bouwen. De bodem is ook de geliefkoosde habitat voor een groot deel van de wereldwijde biodiversiteit(*). Is dat niet ongelofelijk? 3.1 De ecologische functies van de bodem De bodem vervult talrijke ecologische functies. Hij is een buffer bij overstromingen en voor de opwarming van het klimaat. De bodem beïnvloedt eveneens de waterkwaliteit aangezien hij werkt als een enorme filter. Niet alleen is de bodem een enorm biologisch reservoir, hij is ook een ecologische factor die de aard van de vegetatie beïnvloedt. Een buffer tegen overstromingen en een enorme filter Tijdens een regenbui kan het regenwater in de bodem infiltreren of afspoelen over het oppervlak (Figuur 11). De mate waarin het water in de bodem kan infiltreren is afhankelijk van de infiltratiecapaciteit van de bodem. Een zandige textuur of een goede structuur bevorderen infiltratie. Water dat afspoelt over het bodemoppervlak, baant zich een weg volgens de helling naar een waterloop. Wanneer het afstromend volume te groot is, kunnen erosie, modderstromen en overstromingen optreden. Door infiltratie van een deel van het regenwater, vermindert het risico op deze verschijnselen. Foto 16 - Overstroming in een klas. Foto 17 - Een overstroomde straat. Figuur 11 - Interactie tussen het water en de bodem. 24 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

25 Wat gedetailleerder De bodem moet doorlaatbaar zijn zodat water kan infiltreren. Doorlaatbare bodems hebben een kruimelige structuur of een grove textuur zoals zand. Indien de bodem echter een fijne textuur heeft met veel klei en indien hij humusarm is, zal de structuur veel compacter zijn en zal hij minder doorlaatbaar tot ondoorlaatbaar zijn. Een deel van het water dat infiltreert, wordt opgeslagen in de bodem. Het vormt een reserve voor de planten. Een ander deel zal dieper doorsijpelen en vult de ondergrondse watertafel aan waaruit drinkwater wordt gewonnen. De kwaliteit van het water dat naar het grondwater sijpelt, wordt beïnvloed door de bodem. De bodem verbetert de kwaliteit van het doorsijpelende water door de vervuilende stoffen, die afkomstig zijn van het oppervlak, te filteren (Figuur 12). Deze zuiverende eigenschap is het resultaat van fysische, chemische en biologische processen. De verontreinigende stoffen kunnen vastgehouden worden door de bodem. Zij kunnen ook vernietigd of omgezet worden door micro-organismen of door chemische reacties. Figuur 12 - De bestemming van verontreinigende stoffen in de bodem. Wist je dat? De zuiverende werking van de bodem is beperkt. Wanneer vervuilende stoffen zoals nitraten(*), fosfaten en pesticiden(*) in grote hoeveelheden aanwezig zijn, kunnen zij toch verder in de bodem sijpelen en het grondwater bezoedelen. DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 25

26 Een buffer tegen de opwarming van het klimaat (een koolstofreservoir) Planten nemen via fotosynthese(*) CO 2 op uit de atmosfeer (Figuur 13) en gebruiken dit voor het vormen van nieuw plantaardig weefsel. Afgestorven plantaardig materiaal, dat opgebouwd is uit koolstof, wordt opgeslagen in de bodem onder de vorm van humus. CO 2, één van de voornaamste gassen dat verantwoordelijk is voor de opwarming van het klimaat, zit dus onder de vorm van koolstof op een duurzame manier vast in de bodem. Koolstof in de bodem is dus niet meer actief in de atmosfeer. Zo kan de bodem helpen in de strijd tegen de opwarming van het klimaat. Wist je dat? Men schat dat er in de bodem 3 tot 4 keer meer koolstof aanwezig is dan in de vegetatie en 2 tot 3 keer meer dan in de atmosfeer. In de bovenste 20 cm kan een bodem algauw 30 ton koolstof per hectare(*) bevatten. Wat gedetailleerder Figuur 13 - Koolstof in de bodem. (1) De bodem slaat grote hoeveelheden koolstof op als organisch materiaal. Planten leggen immers koolstof vast via fotosynthese. Na afbraak van dood plantenmateriaal keert koolstof terug in de bodem. (2) Een deel van het organisch materiaal wordt direct afgebroken door bodemmicroorganismen(*). Hierdoor komt CO 2 terug in de atmosfeer terecht. Dit wordt dan opnieuw vastgelegd door planten via fotosynthese. (3) Een deel van het organisch materiaal wordt door de werking van bodemmicro-organismen omgezet naar humus. Humus is materiaal waarvan de afbraak erg traag verloopt. 26 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

27 Een ecologische factor die de aard van de vegetatie beïnvloedt Vanuit ecologisch standpunt zijn het vochtgehalte van de bodem en de beschikbare voedingsstoffen net zoals de zuurtegraad, de verluchtingsgraad en de bodemtemperatuur belangrijke factoren die bepalen welke planten er kunnen groeien. Naargelang de aard van de bodem en het klimaat en zonder menselijke tussenkomst worden specifieke bodem-plant gemeenschappen aangetroffen. De bodemvochtigheid Het vochtgehalte van de bodem is belangrijk voor de ontwikkeling van planten en levende bodemorganismen. Het vochtgehalte is afhankelijk van de neerslag, de verdamping, de hoeveelheid plantbeschikbaar water in de bodem en de bodemdoorlaatbaarheid (Figuur 14). De laatste twee factoren zijn afhankelijk van de textuur, de structuur en het humusgehalte. Poriën zijn de ruimte tussen de vaste bodemdeeltjes die ingenomen kunnen worden door water, lucht, micro-organismen en kleine plantenwortels. Wat gedetailleerder Vaste delen van de bodem. WATERINFILTRATIE Infiltrerend water vult tijdelijk de grootste poriën en sijpelt onder invloed van de zwaartekracht verder naar beneden. WATERRETENTIE Een deel van het water wordt vastgehouden in de middelgrote en kleine poriën door capillariteit. Hoe kleiner de porie, hoe sterker het water wordt vastgehouden. WATER DAT VAST ZIT IN KLEINE PORIËN EN NIET BESCHIKBAAR IS VOOR PLANTEN Plantenwortels nemen water op uit de bodem en beginnen bij de grootste poriën. Wanneer het water enkel in kleine poriën zit, kunnen de planten het water niet meer opnemen : de planten verwelken. Ze moeten dringend water krijgen! Figuur 14 - Water in de bodem. DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 27

28 Niet al het water dat in de bodem infiltreert wordt vastgehouden. Dit hangt sterk af van de bodemtextuur (Figuur 15). Zandige bodems hebben veel grote poriën die geen water kunnen vasthouden maar die ervoor zorgen dat het water heel snel kan doorsijpelen naar de grondwatertafel ( percolatiewater(*) of drainagewater ). Kleiige bodems hebben veel kleine poriën. Ze houden veel water vast door de capilariteit maar een groot deel hiervan is niet bruikbaar voor planten omdat het water te sterk wordt vastgehouden. Lemige bodems hebben veel poriën met gemiddelde grootte. Het water in deze poriën wordt veel minder sterk vastgehouden en planten kunnen dit water opnemen. De voorraad aan bruikbaar water voor planten wordt bepaald door de hoeveelheid water in de bodem dat beschikbaar is voor planten: lemige bodems hebben de grootste voorraad aan bruikbaar water, zandige bodems de laagste. Figuur 15 Verdeling van water in de bodem volgens de textuur. Hoewel de poriën in een zandige bodem groter zijn, is het totale volume aan holtes kleiner. Ze hebben ook slechts een kleine voorraad plant beschikbaar water. De hoeveelheid beschikbare voedingsstoffen De minerale elementen of voedingsstoffen die aanwezig zijn in de bodemoplossing worden vastgehouden door het klei-humuscomplex (= verbinding van klei en humus). Planten nemen de minerale elementen uit de bodemoplossing op om te groeien. Vanuit het klei-humuscomplex worden vervolgens minerale elementen afgegeven aan de bodemoplossing om deze terug aan te vullen. De bodemvruchtbaarheid is dus afhankelijk van de aanwezigheid van een klei-humuscomplex. Een bodem met klei en humus is dus vruchtbaarder dan een zandige bodem die klei- en humusarm is. 28 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

29 Wat gedetailleerder Klei en humus vormen samen het klei-humuscomplex (Figuur 16) dat sterk adsorberend is (adsorberen = aan de oppervlakte binden). Dit complex is negatief geladen en kan, zoals een magneet, talrijke kationen (positief geladen elementen) zoals kalium (K + ), calcium (Ca ++ ), magnesium (Mg ++ ), vasthechten. Anionen (Cl -, NO 3 - ) daarentegen, worden niet vastgehouden, met uitzondering van fosfor dat zich vasthecht dankzij verschillende mechanismen. Figuur 16 - Het klei-humuscomplex. Kationen (+ geladen deeltjes) en anionen (- geladen deeltjes) zijn afkomstig van verweerde rotsen, afbraak van organisch materiaal en meststoffen(*) die door de mens werden aangebracht. De zuurtegraad van de bodem heeft invloed op de beschikbaarheid en de aanwezigheid van minerale elementen. De zuurtegraad staat voor de concentratie van H+ (protonen) in de bodemoplossing en wordt uitgedrukt door de ph. Hoe meer H+, hoe zuurder de bodem. De ph wordt uitgedrukt in een schaal van 0 tot 14, waarbij 7 neutraal is (Figuur 17). Een zure bodem (ph < 6,5) is armer dan een neutrale bodem (6,5 < ph < 7,5) en een basische bodem (ph > 7,5). Maar een bodem met een te hoge ph is niet meer geschikt voor het telen van gewassen. Figuur 17 - De ph-schaal. DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 29

30 Naargelang de aard van het moedergesteente en het klimaat, kan er een specifieke vegetatie groeien. Bepaalde planten groeien immers enkel op heel zure bodems, terwijl andere slechts groeien op een basische bodem. Andere hebben de voorkeur voor bodems die bepaalde zware metalen bevatten. De meeste landbouwgewassen verkiezen een neutrale bodem. Foto 18 Wildemanskruid (Pulsatilla vulgaris MILL.) groeit op warme, kalkrijke (basische) bodems. Foto 19 Het zinkviooltje (Viola lutea subsp. calaminaria) groeit op bodems die zink bevatten dat van nature aanwezig is of afkomstig is van menselijke activiteiten. 30 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

31 Verluchtingsgraad De lucht in de bodem is afkomstig uit de atmosfeer en wordt beïnvloed door de respiratie (ademhaling) van de levende bodemorganismen. De hoeveelheid en de samenstelling van de bodemlucht is belangrijk voor de ontwikkeling van planten maar ook voor de levende bodemorganismen. De hoeveelheid lucht in de bodem is heel belangrijk voor de plantengroei. Een zuurstofgebrek in de bodem leidt tot asfyxie (luchtgebrek) bij plantenwortels. Dit remt onder andere de plantengroei af, vermindert de weerstand tegenover plantenziektes en veroorzaakt vergisting waardoor giftige gassen, zoals methaan, geproduceerd worden. Wat gedetailleerder Bodemlucht en -water zitten in de ruimtes (poriën) tussen de vaste bodemdeeltjes. Wanneer een bodem verzadigd is met water, wordt de lucht verdrongen en zitten alle poriën vol met water: de wortels en de bodemmicro-organismen hebben dus moeilijkheden om de zuurstof te vinden die nodig is voor hun groei. Wanneer deze situatie lang duurt, wordt de bodem blauw-grijs (herinner je je nog waarom?). Als de bodem opdroogt, verdampt het water uit de grootste poriën, waardoor ze zich opnieuw kunnen vullen met lucht. Lucht vult op dat moment de macroporiën(*) van de bodem. De bodem bevat dan nog steeds water maar dan alleen in de microporiën(*). De hoeveelheid lucht die zich in de bodem bevindt, is dus afhankelijk van de textuur en de structuur, maar ook de neerslag en de nabijheid van de watertafel zijn van belang. Wist je dat? Is de samenstelling van de lucht in de bodem dezelfde als deze van de lucht die we inademen? De samenstelling is niet dezelfde. Bodemlucht bevat wat meer stikstof (78,5 tot 80% in plaats van 78% in de atmosferische lucht), maar vooral minder zuurstof (10 tot 20% in plaats van 21% in de atmosferische lucht) en veel meer koolstofdioxide (gemiddeld 2 keer meer dan in de atmosfeer en tot 100 keer meer in bodems met een sterke biologische activiteit). DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 31

32 Bodemtemperatuur Er bestaan psychrofiele planten (koudeminnend), die zich specifiek vestigen op koude bodems (bijvoorbeeld naaldwoud van de taiga) en thermofiele soorten (warmteminnend), die groeien op warme bodems (bijvoorbeeld palmen). De bodemtemperatuur is afhankelijk van: de hoek van de bodem ten opzichte van de zonnestralen, een zuidgerichte helling is bijvoorbeeld warmer dan een noordgerichte, de bodemkleur, een donkere bodem absorbeert straling beter en wordt dus sneller warm, de bodemvochtigheid, hoe vochtiger de bodem, hoe trager hij zal opwarmen, de bedekking met planten, een bodembedekking beperkt tegelijk temperatuurstijgingen en warmteverliezen. ACTIVITEIT 6 (individueel) Beantwoord onderstaande vragen : Waar of niet waar? 1 Bij het opdrogen van de bodem bevindt de lucht zich in de microporiën 2 Bodemlucht bevat gemiddeld meer koolstofdioxide dan de lucht die je inademt 3 Een bleke bodem warmt sneller op dan een donkere bodem 4 Bodems met een lemige textuur hebben de grootste voorraad aan bruikbaar water 5 Zandige bodems zijn goed doorlaatbaar 6 Zuurstofgebrek is niet goed voor de plantengroei 7 Al het water dat zich in de bodem bevindt, kan benut worden door de planten 8 Zandige bodems zijn over het algemeen vruchtbare bodems 9 Het klei-humuscomplex houdt grotendeels kationen vast 10 Een kalkrijke bodem kan een ph van 5 hebben Waar Niet waar 32 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

33 Een biologisch reservoir De bodem is buitengewoon rijk aan leven en bezit een grote biodiversiteit. Het is een echt biologisch reservoir. Al deze organismen vervullen heel specifieke rollen die zorgen voor het goed functioneren van de bodem. Bodemorganismen zijn bijvoorbeeld verantwoordelijk voor de afbraak van organisch materiaal dat zich in de bodem opstapelt. De vrijgekomen minerale elementen bevorderen de groei van planten die aan de basis staan van de voedselketen waarvan wij deel uitmaken. Bepaalde bodemorganismen kunnen het water zuiveren dat doorheen de bodem loopt, anderen zetten een deel van het organisch materiaal om in humus, wat koolstofopslag mogelijk maakt. Foto 20 De bodem zit vol leven. Dit zijn bodemschimmels. Foto 21 Regenwormen zijn dierbare bondgenoten van de bodem. Wist je dat? Onder 1 m² bodem bevinden zich gemiddeld 200 regenwormen, mijten(*) en springstaarten(*), 100 miljard bacteriën, 1 miljard algen en nog veel andere levensvormen! Wat gedetailleerder De bodemdieren kunnen naargelang hun afmetingen onderverdeeld worden in: De megafauna: dieren groter dan 2 cm. Hiertoe behoren de gastropoda (slakken,...), lumbricidae (regenwormen), maar ook kleine zogende knaagdieren en insecteneters (muizen, mollen, ). - De macrofauna: dieren tussen 2 cm en 2 mm, zoals insectenlarven, kleine regenwormen, duizendpoten, pissebedden, - De mesofauna: dieren tussen 2 mm en 0,1 mm, zoals minuscule wormen die nematoden worden genoemd, springstaarten, mijten, - De microfauna: dieren kleiner dan 0,1 mm. Dit zijn voornamelijk ééncellige dieren en bacteriën. DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 33

34 Van alle levensvormen in de bodem, spelen de regenwormen een heel belangrijke rol voor het behouden of zelfs het verbeteren van de bodemstructuur. Na de doorgang van bodemdeeltjes en organisch materiaal door hun spijsverteringsstelsel, zorgen hun uitwerpselen voor een kruimelige structuur van de bodem. Deze kruimelige structuur bevordert de lucht- en watercirculatie in de bodem en de activiteit van de micro-organismen. De uitwerpselen van de regenwormen verbeteren eveneens de beschikbaarheid van minerale elementen voor de planten. Daarenboven zorgen de talrijke gangen van de regenwormen voor een goede lucht- en watercirculatie waardoor planten gemakkelijk kunnen wortelen in de bodem. Herinner je je foto 1? Daar zijn vertikale gangen van diepgravende wormen zichtbaar. 3.2 De economische functies van de bodem Voedselproductie De bodem zorgt rechtstreeks en onrechtstreeks voor voedselproductie. Granen, groenten en fruit groeien op de bodem waarbij ze water en minerale elementen opnemen die onmisbaar zijn voor hun ontwikkeling. Het vee waarvan we het vlees eten, is voor het grootste deel ook gevoed met planten die op de bodem groeien. ACTIVITEIT 7 (individueel) Welk gewas is dit? ❶ ❷ Foto 22 Foto 23 ❸ ❹ Foto 24 Foto 25 Bieten = nr... Aardappelen = nr... Maïs = nr... Tarwe = nr DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

35 Houtproductie De bodem is eveneens de groeiplaats van bossen. Het hout dat er wordt geproduceerd is in meer dan één opzicht nuttig. Het wordt gebruikt bij het bouwen van huizen, het is het basismateriaal voor het maken van meubelen en papier en het is eveneens een energiebron waarmee we ons verwarmen en elektriciteit maken. Foto 26 - Bossen produceren ons hout. Bron van verschillende materialen De bodem bevat grondstoffen die de mens kan gebruiken naargelang zijn noden. Klei wordt gebruikt om bakstenen te maken, zand is een onderdeel van mortel. Foto 27 - Een oude zandgroeve. Ondergrond voor de menselijke activiteiten De bodem is de ondergrond voor diverse menselijke activiteiten. We leggen er bijvoorbeeld de fundamenten van onze huizen, onze bruggen en wegen. We kunnen er onze riolen en andere leidingen in leggen en ze zo beschermen en beveiligen tegen de vorst. Foto 28 - Aanleg van buiskanalen in de bodem. DE BODEM Waarvoor dient de bodem? 35

36 3.3 De socioculturele functies van de bodem Diversiteit van landschappen De bodem en de planten vormen specifieke gemeenschappen (associaties) die het uitzicht van onze streken bepalen. De productiecapaciteit van de bodem bepaalt zijn bestemming. Zo worden de beste bodems gebruikt voor intensieve landbouw, armere of hellende bodems zijn eerder geschikt voor wijnbouw of bosbouw Al deze landschappen hebben een culturele waarde. Foto 29 - De bodem bepaalt deels het landschap. Bewaarplaats van onze geschiedenis In de bodem treffen we sporen aan van oude beschavingen alsook restanten van fauna en flora uit ver vervlogen tijden. De ontdekking van oude voorwerpen en fossielen zorgt ervoor dat archeologen en paleontologen het verleden van de planeet aarde en zijn inwoners kunnen achterhalen. Foto 30 - Een archeologische site. 36 DE BODEM Waarvoor dient de bodem?

37 37

38 ACTIVITEIT 8 (individueel) Wat zijn volgens jou de bedreigingen waaraan de bodem wordt blootgesteld? DE BODEM De bodem is in gevaar!

39 4. EROSIE Erosie is het fenomeen van loskomen en transport van bodemdeeltjes door diverse actoren, voornamelijk water en wind. We spreken dus van water- of winderosie. In onze regio worden we vooral geconfronteerd met watererosie. Van de talrijke bedreigingen waaraan de bodem wordt blootgesteld, is erosie wellicht het meest zichtbare type van bodemdegradatie in onze regio. Je hebt waarschijnlijk zelf al gevolgen van erosie gezien, zoals modderstromen op de weg. Erosie is nochtans een natuurlijk proces. Het aardoppervlak is onderhevig aan de actie van vooral water (maar ook wind en ijs) dat gedurende honderden en duizenden jaren ons reliëf heeft gevormd. De hoeveelheid aarde die elk jaar van nature weg erodeert, is laag en omvat een hondertal kilogram per hectare. Op landbouwbodems kan de mens het natuurlijk proces versnellen door de bodem slecht te beheren. Bepaalde landbouwpraktijken of ondoordachte ruimtelijke planning kunnen belangrijke erosieproblemen veroorzaken. Erosie kan oplopen tot enkele tientallen tonnen per hectare per jaar. Foto 31 - Diepe ravijnvorming: erosie kan heel spectaculair zijn. De oorzaken van erosie intense regenbuien en/of regen van lange duur, de gevoeligheid van de bodem voor erosie; dit is afhankelijk van de textuur, de structuur en het gehalte aan organisch materiaal, de lengte en de graad van de helling, de grondbedekking, een bedekte bodem is beter beschermd dan een onbedekte bodem, landbouwpraktijken, zoals de richting van de bodembewerking. Wist je dat? In Europa is 115 miljoen hectare aangetast door watererosie. DE BODEM De bodem is in gevaar! 39

40 De gevolgen van erosie Erosie heeft talrijke schadelijke gevolgen op de plaats waar de bodemdeeltjes worden losgemaakt, maar ook langsheen het ganse traject die de losgekomen bodemdeeltjes afleggen en waar de deeltjes tenslotte worden afgezet (Figuur 18). De bovenste laag van landbouwbodems, die vaak de vruchtbaarste laag is, vermits ze rijk is aan organisch materiaal en voedingsstoffen, spoelt weg. Hierdoor verarmt de bodem, wordt schade toegebracht aan gewassen, ontstaan modderstromen en wordt het oppervlaktewater vervuild. De schade door erosie wordt geschat tussen de 105 en 288 euro per hectare per jaar. Erosieproblemen kan je op sommige landbouwpercelen waarnemen onder de vorm van geulen, ravijnen of afgezet materiaal. De mogelijke oplossingen Figuur 18 - Erosie zorgt op verschillende wijzen voor schade. Verschillende praktijken kunnen erosie beperken: het bevorderen van de waterinfiltratie door het behouden van een goede bodemstructuur (aanbrengen van organisch materiaal en kalk), door de bodem s zomers en s winters te bedekken door bijvoorbeeld een bodembedekker zoals gele mosterd in te zaaien, door oppervlakkige bodembewerking, door de bodem te bewerken loodrecht op de helling, Het gebruik van geotextiel(*) op werven of het laten begroeien van de oevers van waterlopen met gras kan erosie ook beperken. Voor meer informatie wordt verwezen naar het werkpakket bodemerosie dat zich hier volledig op toespitst. Het is beschikbaar op of kan aangevraagd worden. De contactgegevens vindt u terug op de laatste bladzijde. 40 DE BODEM De bodem is in gevaar!

41 5. AFNAME VAN HET GEHALTE AAN ORGANISCH BODEMMATERIAAL Het organisch materiaal in de bodem omvat levende en dode bestanddelen. Er kan een onderscheid worden gemaakt tussen de levende organismen (planten, regenwormen, ), recent dood en dus weinig afgebroken organisch materiaal (strooisellaag in een bos, dode dieren, ) en volledig omgevormd organisch materiaal (humus). Wist je dat? Een akkerbodem moet idealiter 2 tot 2,5% organisch materiaal bevatten. Naar schatting hebben 45% van de Europese bodems een gehalte lager dan 2%. Figuur 19 Kaart met het gehalte aan organisch materiaal in België. (Meersmans, J., van Wesemael, B., Goidts, E, Van Molle, M. (Submitted) Spatial analysis of organic carbon evolution in mineral soils under agricultural land use in Belgium, ). Het gehalte aan organisch materiaal in akkerbodems daalt dramatisch. Voor de periode vertonen de Waalse akkerbodems bijvoorbeeld een gemiddelde daling van meer dan 10% (Figuur 19). Het organisch bodemmateriaal is een bron van voedingselementen die essentiëel zijn voor de ontwikkeling van planten en bodemmicro-organismen. Het organisch materiaal verbetert de bodemstructuur omdat humus zich met klei bindt en zo de verschillende bodemdeeltjes samenhoudt. Een bodem die rijk is aan organisch materiaal zal meer water opnemen wanneer het regent en zal meer water vasthouden die de planten kunnen benutten. Tenslotte is het een vorm van koolstofopslag in de bodem, wat de opwarming van het klimaat kan beperken. In de bodem is naar schatting 3 tot 4 keer meer koolstof aanwezig dan in de vegetatie en 2 tot 3 keer meer dan in de atmosfeer. Foto 32 - De bovenste horizonten onder een bos met een O-horizont (ruwe humus) en een donkergrijze humusrijke A-horizont. DE BODEM De bodem is in gevaar! 41

42 De oorzaken van de afname van het gehalte aan organisch bodemmateriaal Namelijk: herhaaldelijke, diepe grondbewerkingen, die de afbraak van organisch materiaal in akkerbodems versnellen, oogsten van gewassen (bijvoorbeeld afvoer van stro), wat de terugkeer van organisch materiaal naar de bodem vermindert, erosie, die bodemdeeltjes en organisch materiaal meevoert, scheuren van grasland en ontbossen, wat een snelle afbraak van grote hoeveelheden organisch bodemmateriaal met zich meebrengt, opwarming van het klimaat, die de afbraak van organisch materiaal versnelt. De gevolgen van de afname van het gehalte aan organisch materiaal degradatie van de bodemstructuur waardoor de bodem gevoeliger wordt voor erosie en verdichting, afname van de bodemvruchtbaarheid, afname van de bodembiodiversiteit, toename van het koolstofgehalte in de atmosfeer wat bijdraagt tot de opwarming van het klimaat. De mogelijke oplossingen vermijden van veelvuldige diepe grondbewerkingen door meer oppervlakkig en minder frequent te bewerken, toedienen van organisch materiaal onder de vorm van stalmest, compost, inzaaien van een gewas tussen 2 hoofdgewassen om de bodem te beschermen tegen erosie. Dit kan met groenbedekkers(*) die vernietigd en ondergewerkt worden vóór de inzaai van het hoofdgewas, vermijden van ontbossing en van omzetting van grasland naar akkerland. Foto 33 - Een mesthoop. Voor meer informatie wordt verwezen naar het werkpakket bodemerosie dat zich hier volledig op toespitst. Het is beschikbaar op of kan aangevraagd worden. De contactgegevens vindt u terug op de laatste bladzijde. 42 DE BODEM De bodem is in gevaar!

43 6. BODEMVERONTREINIGING Bodemverontreiniging is een ophoping van vervuilende stoffen van organische of minerale oorsprong. Deze bestanddelen zijn afkomstig van menselijke activiteiten of van natuurlijke fenomenen. Bodems kunnen verontreinigd worden door elementen die giftig zijn voor mens, plant en dier. Deze elementen kunnen eveneens het grondwater en het oppervlaktewater (rivieren, ) vervuilen. De gevolgen voor de volksgezondheid en het milieu kunnen ernstig zijn. Foto 34 - Een bodem verontreinigd met kwik. De oorzaken van bodemverontreiniging Hoewel bodemverontreiniging een natuurlijke oorzaak kan hebben, is verontreiniging heel vaak van menselijke oorsprong. Onder andere zware metalen (kwik, lood, arseen, cadmium, ), koolwaterstoffen (benzine, mazout, olie, ) en chemische solventen (trichlooretheen, ) evenals pesticiden en meststoffen zullen de bodem vervuilen wanneer ze in te grote hoeveelheden worden aangebracht of wanneer ze in het milieu gedumpt worden. De natuurlijke contaminanten zijn afkomstig van verwering van gesteenten die in grote hoeveelheden ongewenste elementen bevatten. Hierdoor worden bodems gevormd die van nature vervuild zijn. Mijnbouw, de ijzerindustrie en andere industrietakken zijn eveneens een oorzaak van bodemverontreiniging. Ze stoten vervuilende stoffen (polluenten) uit, zoals zware metalen en organische koolwaterstoffen (PCB s(*) en bepaalde solventen) die in het milieu en in de bodem terecht komen. Dit was voornamelijk het geval bij de industriële activiteiten van de afgelopen 40 jaar. Dankzij de strengere wetgeving is de situatie in onze regio's de laatste decennia sterk verbeterd. Foto 35 - Op bodems met zinkhoudende gesteenten komen graslanden voor met een typische zinkflora. Deze flora is ook terug te vinden op plaatsen die vervuild zijn met zink door industriële activiteiten. DE BODEM De bodem is in gevaar! 43

44 Slechte landbouwpraktijken kunnen ook een oorzaak zijn van bodemverontreiniging. Wanneer pesticiden en meststoffen in te grote hoeveelheden worden aangebracht, vervuilen ze de bodem en het grondwater. Dit geldt ook wanneer deze producten verkeerd worden gebruikt voor het onderhoud van publieke ruimtes (parken, stoepen, spoorwegen, ) of in tuinen van particulieren. Elke dag vervuilen we, vaak onbewust, de bodem en het water. De huishoudelijke producten die we gebruiken (detergenten, herbiciden, oplosmiddelen, ) kunnen de bodem verontreinigen als het afvalwater niet behandeld wordt. Ook lekkende stookolietanken of sluikstorten (van batterijen, elektrische toestellen, ) zijn oorzaken van bodemverontreiniging. Wist je dat? In Europa zijn er niet minder dan 3,5 miljoen verontreinigde plaatsen gekend, waarvan 0,5 miljoen sterk verontreinigd. Het kan snel gaan, zo kan een horlogebatterij 1 m³ aarde of 400 liter water vervuilen gedurende 50 jaar! De directe en indirecte gevolgen van bodemverontreiniging daling van de kwaliteit van de gewassen omdat de bodem niet meer geschikt is om aan landbouw te doen, daling van de bodembiodiversiteit, verontreiniging van grondwater en oppervlaktewater, verloedering van het milieu, fysiologische ontregeling bij verschillende dieren die eten van producten die afkomstig zijn van verontreinigde bodems, gezondheidsproblemen bij de mens na consumptie van producten afkomstig van planten die geteeld werden op verontreinigde bodems (kanker, ). De mogelijke oplossingen saneren van bodems verontreinigd door industriële activiteiten (dit is heel duur!), industriële uitstoot verminderen, nadenken over de dosis meststoffen en pesticiden die aangebracht worden, regelmatig de afdichting van stookolietanken en andere opslagtanks controleren, gebruikte olie en batterijen naar het containerpark brengen, ecologisch verantwoorde huishoudproducten kiezen, het gebruik van chemische producten in de tuin of moestuin vermijden, elektrische apparatuur, recycleren. Foto 36 - Recyclagecentrum waar verontreinigde bodems gesaneerd worden. 44 DE BODEM De bodem is in gevaar!

45 7. VERDICHTING Bodemverdichting is het gevolg van het samendrukken van de bodem. De oorzaken van bodemverdichting Zware werktuigen (kranen, bulldozers, ), recreatievoertuigen (Quads, mountainbikes, moto s, ) of landbouwmachines (tractoren, oogstmachines, containerwagens, ) kunnen de bodem verdichten (Figuur 20). Bepaalde landbouwwerktuigen, zoals de ploeg, kunnen eveneens in de diepte verdichte zones creëren, dit wordt een ploegzool genoemd. Hoe vochtiger de bodem, hoe gevoeliger hij is voor verdichting. Verdichte bodem Figuur 20 - Verdichte bodem onder een tractorwiel. Foto 37 - Bodemverdichting op een bouwwerf. De gevolgen van bodemverdichting toename van de mechanische weerstand van de bodem, wat de beworteling bemoeilijkt en de opbrengst beperkt, vermindering van de infiltratiecapaciteit van de bodem, wat afspoeling en erosie veroorzaakt, vernietiging van de macroporositeit(*) : de beluchting van de bodem neemt af wat leidt tot een toename van N 2 O-uitstoot (broeikasgas) en een verstoring van de microbiologische activiteit. De mogelijke oplossingen onnodige doorgangen met werktuigen vermijden, zeker buiten de vaste rijpaden en vooral in vochtige periodes, een goede bodemstructuur bevorderen, machines uitrusten met brede banden met een lage bandenspanning, met een dubbele wielconfiguratie of met rupsbanden. DE BODEM De bodem is in gevaar! 45

46 Wist je dat? In Europa is 50% van de bodem gevoelig voor verdichting, waarvan 32% sterk gevoelig. ACTIVITEIT 9 (groep) Vergelijk de kieming op een verdichte en niet-verdichte bodem ❶ Neem twee bloempotten. Vul beide potten met aarde en 50 zaadjes waterkers. ❷ Verdicht de aarde van de tweede pot sterk, bijvoorbeeld door met een stamper de aarde aan te drukken. ❸ Geef beide potten dagelijks water. ❹ Beschrijf hieronder wat je ziet tijdens de kieming en de verdere groei. Pot 1 (niet verdicht) Pot 2 (verdicht) Wil je nog andere bodemexperimenten uitproberen? Je kan een koffer ontlenen waarmee je andere experimenten kan uitvoeren. Contacteer ons. De contactgegevens vindt u terug op de laatste bladzijde. 46 DE BODEM De bodem is in gevaar!

47 8. AFDEKKING Bodemafdekking is het bedekken van de bodem met ondoorlaatbare materialen. De oorzaken van bodemafdekking Bodemafdekking is het gevolg van verstedelijking en de ontwikkeling van infrastructuur die steeds meer bodem inpalmen. Het bodemsysteem is hierdoor afgesloten en de afgedekte aarde kan zijn ecologische taken niet meer uitoefenen. De gevolgen van bodemafdekking toename van het risico op overstromingen, daling van het grondareaal voor voedselproductie, verlies aan biodiversiteit in de bodem. Foto 38 - Ondoorlaatbare bedekking. De mogelijke oplossingen rekening houden met de gevolgen van het geplande grondgebruik bij het opstellen van een ruimtelijke planning, de materialen die gebruikt worden, moeten zo doorlaatbaar mogelijk zijn. Een geplaveide weg is bijvoorbeeld meer doorlaatbaar dan een weg uit asfalt. Wist je dat? 9% van de Europese bodems zijn door de verstedelijking bedekt met een ondoorlaatbaar materiaal (+ 6% tussen 1990 en 2000)! DE BODEM De bodem is in gevaar! 47

48 9. VERLIES AAN BIODIVERSITEIT Het verlies aan biodiversiteit wordt gekenmerkt door een daling van het aantal levende organismen en hun diversiteit. Dit verlies beïnvloedt de goede werking van de bodem en de grote cycli van de aarde (koolstof, stikstof, water). De oorzaken van het verlies aan biodiversiteit Bepaalde landbouwpraktijken zoals herhaaldelijke diepe grondbewerkingen, het gebruik van grote hoeveelheden gewasbeschermingsmiddelen, de geringe aanvoer van organisch materiaal, zorgen voor een verlies aan biodiversiteit in de bodem. Andere problemen zoals bodemverontreiniging dragen ook bij tot de vermindering van het bodemleven (Figuur 21). Figuur 21 - De springstaart fragmenteert organisch materiaal. De gevolgen van het verlies aan biodiversiteit afname van de bodemvruchtbaarheid omdat het organisch materiaal niet meer zo vlot omgezet wordt naar minerale elementen, gebrekkige bodemstructuur want bodemorganismen kunnen bodemdeeltjes aan elkaar hechten door de productie van kleverige stoffen, ontregeling van grote cycli van de aarde: koolstof, stikstof, aantasting van de biologische mechanismen voor bodemzuivering. Foto 39 - In de bodem bevinden zich verschillende levensvormen. Hier zijn bodemschimmels weergegeven. De mogelijke oplossingen herhaaldelijke en diepe bodembewerking vermijden en de voorkeur geven aan een minder frequente, oppervlakkige bewerking, zorgen voor aanbreng van organisch materiaal onder de vorm van mest, compost, om het bodemleven te voeden, gewasbeschermingsmiddelen die het bodemleven kunnen schaden enkel beredeneerd gebruiken, bodemverontreiniging beperken, bodemafdekking minimaliseren door verstedelijking te controleren en door doorlaatbare materialen te gebruiken zodat de bodem nog gas kan uitwisselen. 48 DE BODEM De bodem is in gevaar!

49 10. VERZILTING Verzilting is een opstapeling van zouten aan de oppervlakte of in de bodem. Verzilting is een minder groot probleem in onze streken in vergelijking met de andere problemen die al besproken zijn. De zoute gronden beslaan slechts een geringe oppervlakte en bevinden zich lokaal in de kustpolders en langs de zeekanalen. Bij ons wijst de opstapeling van zout, of de aanwezigheid van zout in de bodem, meestal op ondiep zout grondwater in de kustvlakte. Elders in de wereld, in ariede (woestijnen) of semi-ariede (half-woestijnen) gebieden is verzilting een groot probleem. Dikwijls is verzilting hier een gevolg van irrigatie. Het water dat op de velden wordt gebracht, bevat zout. De sterke verdamping door het warme en droge klimaat zorgt voor de opstapeling van zout aan het oppervlak. Wist je dat? In Europa is 3,8 miljoen hectare aangetast door verzilting. Deze bodems bevinden zich voornamelijk in Italië, Hongarije, Spanje, Griekenland, Frankrijk en Portugal. De gevolgen van verzilting de bodem wordt ongeschikt om gewassen op te verbouwen. De opstapeling van zout belemmert een goede plantenontwikkeling, vernietiging van de bodemstructuur (kleideeltjes gaan uit elkaar). De mogelijke oplossingen, afhankelijk van de situatie en het klimaat zouttolerante planten telen, de watertafel verlagen en het zoute water afvoeren door drainage. Foto 40- Zoutopslag aan het bodemoppervlak. DE BODEM De bodem is in gevaar! 49

50 ACTIVITEIT 10 (groep) Ontdek de impact van zout op de plantengroei ❶ Vul twee bloempotten met aarde. ❷ Laat waterkers kiemen. Besproei dagelijks met water. ❸ Strooi keukenzout over één pot wanneer de waterkers is uitgekomen zodat gans het oppervlak bedekt is. Laat de andere pot onaangetast. Besproei beide potten een laatste keer met water. ❹ Nu hoef je enkel nog te observeren. ❺ Beschrijf hieronder wat je ziet. Pot 1 (bevat zout) Pot 2 (bevat geen zout) Wil je nog andere bodemexperimenten uitproberen? Je kan een koffer ontlenen waarmee je andere experimenten kan uitvoeren. Contacteer ons. De contactgegevens vindt u terug op de laatste bladzijde. 50 DE BODEM De bodem is in gevaar!

51 ACTIVITEIT 11 (groep) Beeld je een wereld in zonder bodem (alleen maar rotsen!) Welk effect zal dit volgens jou hebben op: de watercyclus de vegetatie de voedselketen de koolstofcyclus onze dagelijkse voeding het landschap DE BODEM De bodem is in gevaar! 51

52 BESLUIT Bodemvorming is een proces dat zich afspeelt over duizenden jaren door tussenkomst van talrijke fysische, chemische en biologische processen. Omdat er heel veel tijd nodig is om een bodem te vormen (0,1 mm/jaar in ons klimaat), moet de bodem gezien worden als een niet-hernieuwbare hulpbron. De bodem is een belangrijke hulpbron die talrijke functies vervult, zowel vanuit ecologisch, economisch als sociocultureel standpunt. De bodem staat in voor de voedselproductie en de ondersteuning van menselijke bouwwerken. Hij bevat een grote biodiversiteit, kan het broeikaseffect verminderen en maakt deel uit van de watercyclus, Bepaalde praktijken kunnen leiden tot belangrijke bodemdegradatie. Dit kan verdichting, erosie, verontreiniging, verlies van organisch materiaal en biodiversiteit zijn. Deze verschijnselen hebben een negatieve invloed op de bodemkwaliteit, voornamelijk op zijn productiecapaciteit maar ook op het milieu. De bodem neemt een voorname plaats in in ons ecosysteem en zijn degradatie beïnvloedt talrijke andere onderdelen van het milieu waarmee hij in evenwicht is. Zorg dragen voor de bodem staat gelijk aan het verzekeren van de voedselproductie, strijden tegen de opwarming van het klimaat, waken over een goede volksgezondheid en over de kwaliteit van ons milieu en onze leefomgeving. Bodembescherming is een taak voor iedereen. De oplossingen bestaan en kunnen uitgevoerd worden. Voor een duurzame ontwikkeling is het absoluut noodzakelijk om te waken over deze niet-hernieuwbare hulpbron. 52 DE BODEM

53 ACTIVITEIT 12 (individueel) Los onderstaande spelletjes op 1) INVULTEKST Plaats de volgende woorden op de juiste plaats: verantwoordelijkheid, verdichting, gevaren, broeikaseffect, koolstof, klimaat, biosfeer, functies, bescherming, verlies aan biodiversiteit, infrastructuren, voedsel, overstromingen, water, ademt, oplossingen, erosie, materialen, filter, bufferende, opslaat, levende organismen, moedermateriaal, complexe, inerte massa. De bodem vervult talrijke economische, ecologisch en socioculturele.... Het is een... omgeving die een centrale plaats inneemt in de.... Hij wordt gevormd vanuit het..., onder invloed van... en het.... Er bestaan dus veel verschillende bodems. Het is geen..., aangezien de bodem, net zoals wij, leeft,... en reserves.... Dankzij zijn eigenschap om... en... op te slaan, speelt de bodem een... rol in de strijd tegen... en het.... De bodem functionneert als een... voor verschillende polluenten en verbetert de waterkwaliteit. De bodem ligt aan de basis van onze... productie, is onze bron voor verschillende... en is de ondersteuning voor onze.... Hij is echter ook blootgesteld aan talrijke... zoals...,... of.... Gelukkig bestaan er.... De... van de bodem is een... voor iedereen. DE BODEM 53

54 Horizontaal: 2) KRUISWOORDRAADSEL 1-N: Meerdere horizonten vormen samen een bodem... 3-N: 4-B: Bodemdeeltje waarvan de grootte kleiner is dan 0,002 mm. Verschillende bodemlagen die je kan waarnemen in een bodemprofiel zijn... 5-L: Bodem-plant associaties bepalen ons B: Batterijen, verfresten of gebruikte olie wegwerpen, veroorzaken bodem A: Een vorm van bodemdegradatie die gekenmerkt wordt door het loskomen en transport van bodemdeeltjes door wind of water. 16-K: De bodem moet beschouwd worden als een biologisch A: Het geheel van alle organismen in een bepaald gebied, hun onderlinge wisselwerking en hun leefomgeving vormt het A: Door het water te zuiveren, gedraagt de bodem zich als een N: Een deel van het organisch materiaal wordt in de bodem omgevormd tot... Dit materiaal is heel stabiel en zorgt ervoor dat bodemdeeltjes samenhangen. 21-G: Minerale deeltjes van de bodem die tussen 0,002 en 0,05 mm groot zijn. 24-K: Planten nemen dit op uit de lucht, slaan het op in hun weefsel en het bevindt zich vervolgens in de bodem nadat de planten afgestorven en afgebroken zijn. Verticaal: 3-B: Kan laag, neutraal of hoog zijn en beïnvloedt bepaalde eigenschappen van de bodem, bijvoorbeeld welke planten er kunnen groeien. 12-B: Een vorm van bodemdegradatie die gekenmerkt wordt door de afname van de bodemporositeit als gevolg van doorgang met zware machines. 7-D: De bodem kan gezien worden als een... tegen overstromingen en het broeikaseffect. 19-E: Middel dat aangebracht wordt op akkergronden om de bodem vruchtbaarder te maken. 1-F: Een zure bodem op zand of zandsteen die niet geschikt is voor akkerbouw. 1-H: Omdat er heel veel tijd nodig is om een bodem te vormen, wordt de bodem gezien als een hulpbron die niet-... is. 14-H: De bodem is opgebouwd uit... deeltjes en organisch materiaal. 9-J: Als de zuurtegraad van de bodem hoger is dan 7,5, is een bodem... Dit is typisch voor een kalkrijke bodem. 54 DE BODEM

55 10-M: Door toedienen van stalmest, compost,... of het inzaaien van een groenbedekker verhoogt men het gehalte aan... materiaal. 14-O: De manier waarop bodemdeeltjes zijn geordend, bepaalt de... van de bodem. 1-P: Het buiten de oevers treden van een waterloop. 19-Q: Bodemgroep waartoe de bruine leembodems behoren. 4-S: Klei, leem en... 9-S: Levend organisme dat de bodem structuur geeft, de verluchting bevordert en er organisch materiaal in brengt. DE BODEM 55

56 VERKLARENDE WOORDENLIJST Afschilfering: afname van het volume van het gesteente door fragmentatie van de oppervlakkige lagen van de gesteenten. Archaea: prokaryote organismen waarvan het genetisch materiaal gelijkaardig is aan dat van bacteriën, maar die in tegenstelling tot bacteriën slechts een enkelvoudig celmembraan hebben. Bacteriën: prokaryote (zonder celkern), unicellulaire (bestaat uit slechts één cel) organismen die een eigen Rijk vormen. Dit wil zeggen dat bacteriën geen dieren, geen planten, geen schimmels, geen Arachaea(*) en geen Protista(*) zijn. Biodiversiteit: samenvoegsel van de woorden biologie en diversiteit. De biodiversiteit is dus de diversiteit van alle levensvormen, zowel dieren, planten, schimmels en micro-organismen. Ecosysteem: ecologisch systeem waarbinnen een gemeenschap van levende wezens (planten, dieren, ) kan leven en zich voortplanten. De levende wezens zijn met elkaar en hun leefomgeving verbonden door talrijke wederzijdse interacties. Fotosynthese: bio-chemisch proces waarbij fotosynthetiserende organismen energie van de zonnestralen, water en koolstofdioxide opnemen waardoor ze suikers maken en zuurstof vrijlaten in de atmosfeer. Geotextiel: een geweven, niet-geweven of gebreid textiel, meestal uit synthetisch materiaal, dat gebruikt wordt om de bodem te bedekken of te beschermen bij bouw- en landbouwwerkzaamheden. Er bestaan eveneens geotextielen uit biologisch afbreekbaar materiaal zoals jute, die gebruikt worden bij de begroeiing van taluds. Groenbedekker: een gewas dat op het einde van de zomer of in het najaar wordt gezaaid om stikstofresten in de bodem of om de stikstof uit de lucht op te nemen. De groenbedekkers beschermen de velden tegen erosie, behouden een goede bodemstructuur, verhinderen de ontwikkeling van onkruiden en dienen als bron van minerale elementen voor de volgende teelt. Hectare: oppervlakte-eenheid die gebruikt wordt in de landbouw. Een hectare is gelijk aan m² of 100 meter op 100 meter. Hydrosfeer: al het vloeibare en vaste water op de planeet aarde. De oceanen, meren, vijvers, poelen, gletsjers, ijsbergen en bodemwater vertegenwoordigen de hydrosfeer. Klei-humuscomplex: de verbinding van humus en klei door middel van ionen zoals deze van calcium (Ca ++ ) die ervoor zorgen dat bodemdeeltjes aan elkaar hangen en aggregaten vormen. Lithosfeer: uitwendige laag van de aardkorst die bestaat uit mobiele platen. Hij is ongeveer 10 tot 70 km dik. Het moedergesteente vertegenwoordigt enkel het bovenste gedeelte van de lithosfeer. 56 DE BODEM

57 Macroporositeit: De grote poriën in de bodem die voornamelijk ingenomen worden door lucht, eens de bodem opgedroogd is. Meststof: vaste of vloeibare substantie die minerale elementen bevat die men op de bodem aanbrengt om voedsel voor de planten te verzekeren. Micro-organismen: groep van kleine organismen die aanwezig zijn in de bodem en die de heel belangrijke taak hebben om organisch en anorganisch materiaal af te breken. Mijten, springstaarten, bacteriën, zijn micro-organismen. Microporositeit: De kleine poriën in de bodem die voornamelijk ingenomen worden door het bodemwater, meer precies door de bodemoplossing, zelfs na opdrogen van overtollig water. Mijten: arthropoden (met een uitwendig skelet) van de Klasse Arachnida (spinachtigen). Ze hebben acht poten. In hun natuurlijke omgeving leven ze voornamelijk in de bodem en in het water. Ze zijn in het algemeen microscopisch klein (meestal tussen 0,1 en 1 mm). Nitraten: moleculen die opgebouwd zijn uit Stikstof (N) en Zuurstof (O) en die van nature aanwezig zijn in de bodem en het water. Nitraten zijn onmisbaar voor de groei van planten en kunnen toegediend worden als meststoffen. PCB s: afkorting voor polychloorbifenyl. Deze producten zijn afgeleid van chemische chloren. Ze werden gebruikt voor toepassingen met elektrische transformatoren en industriële hydraulische toestellen gedurende meerdere decennia. Hun productie werd verboden als gevolg van de gevaren die ze betekenen voor de volksgezondheid en het milieu. Percolatie: doorsijpelen in de bodem van infiltrerend water tot aan de freatische laag. Pesticiden: chemische producten die gebruikt worden om dierlijke, plantaardige en schimmelvijanden te doden om gewassen en planten uit de tuin, groenten, bomen, te beschermen. Ploegen: landbouwkundige bewerking waarbij de aarde wordt omgedraaid om hem los te maken en om ongewenste onkruiden te vermijden. Protisten: ééncellige organismen waaruit, in de loop van de evolutie, planten, dieren en schimmels zijn ontstaan. Ze zijn een Rijk. De vijf andere Rijken zijn bacteriën, planten, dieren, schimmels en de Archaea(*). Springstaarten: arthropoden (uitwendig skelet) die tot de Klasse Collembola behoren. Het zijn dus geen Insecten. Ze hebben geen vleugels maar een gevorkte staart (furcula) waarmee ze heel ver kunnen springen. Tijdens hun ontwikkeling kennen ze geen larvestadium. Ze spelen een essentiële rol bij de verspreiding en de controle van de bodemmicroflora en de omvorming van organisch materiaal. Zandsteen: een afzettingsgesteente dat gevormd werd in een marien milieu uit zandkorrels (voornamelijk) die aan elkaar gekit zijn door een natuurlijk cement zoals silicium, kalk of ijzer. Naargelang hun samenstelling en vorming kunnen zandstenen meer of minder poreus zijn. DE BODEM 57

58