KOBO-Pilotprojekt Muntogna da Schons (GR)

Bisher wurden in der Schweiz nur wenige Waldböden kartiert, obwohl diese wichtige Bodenfunktionen für Umwelt und Gesellschaft leisten. Waldböden wurden bisher vor allem in den Kantonen Basellandschaft, Solothurn und Zürich kartiert. In diesen Projekten wurden Grundlagen zur Kartierung erarbeitet.

Für rund 250 ha Wald und Grasland werden im Berggebiet Muntogna da Schons 2024–2025 neue Methoden für die Kartierung der Böden eingesetzt. Zusammen mit dem Ingenieurbüro Dr. Roland Wyss GmbH wurden erste Erfahrungen für Waldböden gesammelt. Zudem soll mit geeigneten Themenkarten der Nutzen und der Mehrwert einer Bodenkartierung für Waldböden aufgezeigt werden.

Warum werden für Waldböden Bodeninformationen und Themenkarten benötigt?

Die Informationen sind unter anderem für folgende Themengebiete wichtig:

• Waldstandorttypen und Baumartenwahl: Welche Baumarten eignen sich unter den zukünftigen Klima- und Bodenbedingungen?
• Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald (NaiS).
• Bodenverdichtung: Abschätzung der Befahrbarkeit des Waldbodens in Abhängigkeit von den Bodeneigenschaften.
• Versauerung und Stickstoffeinträge: Identifikation der besonders von der Versauerung betroffenen Waldböden.
• Klima: Quantifizierung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden (Treibhausgasinventar LULUCF).

Bodenkarten können insbesondere für die Baumartenwahl und Waldstandorttypen wichtige Grundlageninformationen liefern. Gemäss der Wegleitung für Nachhaltigkeit und der Erfolgskontrolle im Schutzwald (NAIS) fliessen Bodeninformationen in die Beurteilung der Waldstandorttypen über die Ökogramme mit ein. Die Beurteilung der Bodenfeuchte, der Wasserhaushalt der Böden, wie tief der Boden durchwurzelt oder von Pflanzen genutzt werden kann, der Boden-pH-Wert und die Nährstoffe im Boden sind wichtige Faktoren für eine geeignete Baumartenwahl.

Vorgehensweise

Die Kartierung läuft im Feld in verschiedenen Phasen ab. Zunächst werden im Herbst 2024 anhand eines Beprobungskonzept (siehe Abbildung) manuelle Bohrungen für die Probenahme der Böden durchgeführt. Diese werden dann vom Labor analysiert. Es handelt sich dabei um spektroskopische Analysen im mittleren Infrarotbereich (kurz: MIR). Anschliessend werden mit diesen Messdaten Rasterkarten für Bodeneigenschaften für verschiedene Tiefenstufen modelliert. Diese Karten stehen dann in der zweiten Phase (im Frühjahr 2025) den Pedolog:innen auf dem Feld zur Verfügung. Die Rasterkarten sollen dazu dienen, die Qualität und Effizienz der Feldarbeiten zu erhöhen.

Im Anschluss an die Feldarbeit werden die am Punkt erhobenen Bodendaten in die Fläche modelliert. Hierzu kommen mathematisch-statistische Methoden aus dem Bereich der Pedometrie zum Einsatz. Dazu gehören unter anderem Verfahren aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz (maschinelles Lernen). Für jede Bodeneigenschaft und für jeden Bodenkennwert wird je nach Bedarf eine Raster- und/oder Polygonkarte erzeugt.

Welche neue Methoden werden eingesetzt und getestet?

• Verbesserte digitale Konzeptkarte mit multiskaligen Terrainanalysen (d.h.: Analysen auf mehreren Masststabsebenen) für die Feldkartierung und das Beprobungskonzept.
• Manuelle Probenahme für 3–5 Tiefenstufen und spektroskopische Messungen im Labor (MIR Spektroskopie). Weiter werden hochauflösende Bodeneigenschaftskarten in QField für die Feldarbeiten der Pedolog:innen zur bereitgestellt.
• Erhebung von Bodenprofilen (Referenzprofilen), die typisch für das Gebiet sind. Diese werden auf ihre chemischen und bodenphysikalischen Eigenschaften untersucht.
• Testen von neuen Feldtools für die Feldarbeiten.
• Kartenerstellung mit statistisch-mathematischen Methoden (u.a. Maschinelles Lernen).
• Erstellung von Themenkarten für Waldböden.

Steckbrief kantonales Projekt Montogna da Schons