Waldkonversion und Bodendegradation in Bergnebelwaldgebieten Guatemalas (Alta Verapaz)
Ein Beitrag zur Biodiversitätsforschung in sensiblen tropischen Ökosystemen.
Die naturräumliche Lage Guatemalas hat dazu geführt, dass sich hier im Hinblick auf die Artenvielfalt ein hotspot mit besonders hoher Schutzpriorität entwickelt hat. Aufgrund der hohen Abholzungsrate in Guatemala sind vor allem die guatemaltekischen Bergnebelwälder in den vergangenen Jahrzehnten sehr stark unter Druck anthropogener Einflüsse geraten. Die jährliche Abholzungsrate von 1,7% auf nationaler Ebene verdeutlicht die Gefährdung.
Zudem sind mit der traditionellen Landnutzung der Maya-Q’eqchi-Bevölkerung in den Bergnebelwaldgebieten Guatemalas prägnante pedoökologische Veränderungen verbunden, die Auswirkungen auf verschiedene Bodenfunktionen nach sich ziehen. Im Hinblick auf eine nachhaltige Bodennutzung und die Erhaltung der Biodiversität ist der Schutz von Bodenfunktionen dringend erforderlich. In diesem Kontext liefert die Implementierung der Ressource Boden in die Biodiversitätsstrategie Guatemalas eine gute Möglichkeit, durch die gesetzliche Verankerung eine langfristige Verbesserung zu gewährleisten.
Im Rahmen dieser Arbeit sind zum einen die Prozesse der Waldkonversion, Zunahme der Fragmentierung sowie die Quantifizierung der Landschaftsveränderung dokumentiert worden.
Zum anderen ist das Landnutzungspotential in den unterschiedlichen Landnutzungssystemen anhand der Bodenfruchtbarkeit bestimmt worden. Die Erkenntnisse dieser Untersuchung zur Waldkonversion und Bodendegradation in den Bergnebelwäldern Guatemalas geben Aufschluss über die realen und potenziellen Folgeerscheinungen auf die Biodiversität. Der Umfang und die Komplexität dieser Arbeit tragen zur Vervollkommnung der Kenntnisse über das Ökosystem der Bergnebelwälder bei und erlauben Rückschlüsse auf ähnliche Naturräume Zentralamerikas.
Folgende Fragestellungen und Zielsetzungen lagen dem Forschungsprojekt zugrunde:
- Quantifizierung der Prozesse der Waldkonversion, Landschaftsveränderung und Analyse der Landnutzungsdynamik. Welche durch menschliche Aktivitäten hervorgerufene Umweltveränderungen liegen vor?
- Agrarökologische Bewertung und Analyse der Qualität und des Nutzungspotenzials der Böden im Untersuchungsgebiet mittels bodenphysikalischer, bodenchemischer und bodenbiologischer Analytik. Ist eine Degradation des Bodens durch die traditionelle landwirtschaftliche Nutzung der Q’eqchi-Bevölkerung eingetreten?
- Wenn dem so ist, welche Konsequenzen lassen sich daraus zur Vermeidung zukünftiger Bodendegradation folgern? Lässt sich eine Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit bei Änderung der Nutzungsform erwarten oder gar nachweisen?
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- Welche mikroklimatischen Veränderungen liegen aufgrund der Waldkonversion vor?
Ein Vergleich von Primärwald, Sekundärwald und milpa-System.
- Beschreibung der Landnutzung der Maya-Q’eqchi-Bevölkerung, im Besonderen der Landrodung sowie des Anbaus und der Bewirtschaftung, vor allem im Hinblick auf die Unterschutzstellung von Gebieten.
- Lässt sich die Thematik „Bodendegradation“ in der Neuauflage der nationalen Biodiversitätsstrategie Guatemalas 2004 verankern?
Eingebunden in die umfangreichen Untersuchungen zur Wertschätzung und Erhaltung von Biodiversität sind u.a. über die Auswertung einer falschen Zeitreihe die Auswirkungen des traditionellen Anbaus auf die Bodenfunktionen untersucht worden. Die Veränderungen der bodenchemischen, -physikalischen sowie -biologischen Parameter werden aufgrund folgender Analysen determiniert: Ct, Corg, Nt, pH (H2O, KCl und CaCl2), Elektrische Leitfähigkeit, Pt
und Pverf., effektive Austauschkapazität (KAKeff.: Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Al, H+), Totalgehalte (Na, K, Ca, Al, Cu, Mg, Mn, Zn und Fe), Korngrößenverteilung, Lagerungsdichte, Wassergehalt, Zelluloseabbau im Boden.
Die Ermittlung der Waldflächenverteilung erfolgt durch Auswertung zweier Landsat-TM und -ETM-Szenen vom 14.04.1986 und 23.01.2000 mit Hilfe der Software ENVI 3.2 mittels geeigneter Klassifizierungsfunktionen. Der Einfluss von NGO’s und staatlichen Schutzprojekten in den letzten Jahren führte im Untersuchungsgebiet partiell zu einer verbesserten Bodennutzung und damit Verringerung des Rodungsdruckes auf die Nebelwaldrestbestände. Im Zeitraum von 1986 bis 2000 ist eine geringe Zunahme der Waldfläche zu verzeichnen. Kritisch gesehen ist diese Änderung jedoch z.T. mit unumgänglichen methodischen Fehlerquellen zu erklären. Die Zahlen verdeutlichen allerdings grundsätzlich, dass die aktuelle Abholzung in der Region nur minimal ist. In den Randzonen der Waldflächen ist zwar ein geringes Fortschreiten der Waldrodung zu identifizieren, die Abholzungsraten liegen jedoch weit unterhalb des nationalen Durchschnitts von Guatemala in Höhe von 1,7%.
Das Bodenpotenzial in den untersuchten Bergnebelwaldregionen ist als sehr hoch einzustufen.
Die Bodenfunktionen sind durch die intensive traditionelle Landnutzung der Q’eqchi-Bevölkerung dennoch stark beeinträchtigt. Vor allem der Verlust von organischer Substanz und damit von N und P stellt ein gravierendes Problem dar. Es zeichnet sich ein deutlicher Gradient hinsichtlich der bodenchemischen Fruchtbarkeit in den unterschiedlichen Habitaten ab: Primärwald > Sekundärwald > milpa-System (15 Jahre > 25 Jahre > 60 Jahre). Auch anhand der effektiven Kationenaustauschkapazität (KAKeff.) sind starke Veränderung der bodenchemischen Parameter aufgrund des traditionellen Maisanbaus erkennbar. Die höchsten Werte sind unter Primärwald sowie Sekundärbusch (Guamil) gegeben, eine deutliche Verringerung zeigt sich hingegen auf den traditionellen Maisflächen (milpa-System).
Bracheflächen nach lang anhaltender Bewirtschaftung weisen zunächst keine signifikante Verbesserung der Kationenaustauschkapazitäten auf. Mit ausschlaggebend für die
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Veränderung der Bodenparameter ist die erhöhte Erosionsanfälligkeit auf den landwirtschaftlichen Nutzflächen.
Die Auswirkungen des anthropogenen Eingriffes in die Ökosysteme werden anhand der gesteigerten biologischen Aktivität auf den gestörten Flächen erkennbar. Aufgrund des feuchteren Milieus und der geringeren (Boden-)Temperaturen im Primärwald, bedingt durch ein geschlossenes Kronendach, sind hier geringere mikrobielle Aktivitäten nachweisbar. Mit der Zunahme der biologischen Aktivität auf genutzten Flächen geht eine Verringerung des Kohlenstoffgehalts einher, die wiederum zu einer fortschreitenden Verringerung der Nährstoffbindung und damit Verarmung des Bodens mit seinen pedoökologischen Funktionen führt.
Die Studie zeigt, welche Folgen die Abholzung auf den Boden und das Mikroklima haben.
Die Bodendegradation führt zur potenziellen Abnahme der Artenvielfalt. Die niedrigen Flächenerträge aufgrund zunehmender Bodendegradation erhöhen den Flächenbedarf. Dieser erhöhte Flächenbedarf führt zur Ausweitung landwirtschaftlich genutzter Flächen und zur Verringerung der Waldressourcen. Eine sachgemäße Bewirtschaftung der landwirtschaftlichen Flächen stellt daher einen bedeutenden Beitrag zur Erhaltung und Bewahrung der Biodiversität dar.
Die Bodendegradation als wohl gravierendstes globales Umweltproblem ist bereits in der AGENDA 21 integriert, genauso wie auch im Aktionsprogramm 2015 der Bundesregierung als Beitrag zur weltweiten Halbierung extremer Armut. Eine Implementierung in die nationale Biodiversitätsstrategie der einzelnen betroffenen Länder, wie in diesem Falle Guatemala (ENB 1999b), würde zudem auf regionaler sowie lokaler Ebene Handlungsrichtlinien geben, um somit der Bodendegradation und gleichzeitig der damit einhergehenden Verringerung der Biodiversität entgegenzuwirken. Diesbezüglich wurden in diesem Teilprojekt Handlungsempfehlungen für den Ressourcenschutz erarbeitet.
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