Interactions between soil related sciences – Linking geophysics, soil science and digital soil mapping
background
idea
concept
methods
conclusions
ENV.2007.3.1.2.1. Development and improvement of technologies for data collection in (digital) soil mapping (released on 22. December 2006)
Development, implementation and validation of new field, remote and proximal observation technologies capable to improve, accelerate and objectify the collection of soil data, allowing at the same time a non destructive approach. This action should provide improved technologies for measuring soil properties, including physical and hydrologic properties, capable to give information about several soil functions. Well known techniques, such as electromagnetic induction (EMI) or georadar, should be improved and validated, and other possible geophysical (such as magnetic or micro-seismic) and spectroscopic techniques should be explored. Data processing tools are needed for enhancement and correction of source data. The participation of industrial partners, and in particular of SMEs, is essential. The projects should support the implementation of the Soil Thematic Strategy. (SME-relevant and Policy relevant topic)
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ENV.2007.3.1.2.1. Development and improvement of technologies for data collection in (digital) soil mapping (released on 22. December 2006)
Development, implementation and validation of new field, remote and proximal observation technologies capable to improve, accelerate and objectify the collection of soil data, allowing at the same time a non destructive approach. This action should provide improved technologies for measuring soil properties, including physical and hydrologic properties, capable to give information about several soil functions. Well known techniques, such as electromagnetic induction (EMI) or georadar, should be improved and validated, and other possible geophysical (such as magnetic or micro-seismic) and spectroscopic techniques should be explored. Data processing tools are needed for enhancement and correction of source data. The participation of industrial partners, and in particular of SMEs, is essential. The projects should support the implementation of the Soil Thematic Strategy. (SME-relevant and Policy relevant topic)
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ENV.2007.3.1.2.1. Development and improvement of technologies for data collection in (digital) soil mapping (released on 22. December 2006)
Expected impact : Improvement of spatial analysis of soils and soil functions, in relation to indicators for degradation threats. A substantial improvement in technologies for acquiring soil data is expected in terms of spatial resolution, measurement precision, reliable correlation with main soil functions and operational/economical feasibility.
Europäische Bodenschutzrichtlinie •
Die Mitgliedstaaten werden im Rahmen der Bodenschutzrichtlinie aufgefordert, in einer ersten Phase eigenständig bedrohte Gebiete zu identifizieren. Als Risikofaktoren werden benannt: • mögliche Erosionen, • der Verlust organischer Substanzen sowie • die Bedrohung von Böden durch Verdichtung, Verschmutzung, Versalzung und Erdrutsche Im zweiten Schritt sollen – wieder in nationaler Verantwortung – • Risikominderungsziele erarbeitet und • Maßnahmenprogramme zur Erreichung der Ziele vorgelegt werden. 5 Page 5
Boden ist eine nicht erneuerbare Ressource. Die grundlegenden Funktionen des Bodens sind
Speichern Filtern Umwandeln (e.g. Wasser) (e.g. Kohlenstoff) (e.g. Nährstoffe)
Brandgrab der älteren vorrömischen Eisenzeit (um 700 v. Chr.), Quelle: LFUG Sachsen Page 6
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Europäische Bodenschutzrichtlinie Die Sperrminorität im EU-Umweltministerrat gegen unionsweite Regelungen zum Bodenschutz hat sich nicht gelockert. Das zeigte sich in dieser Woche bei einer Tischrunde der Delegationen in Brüssel. Die tschechische Ratspräsidentschaft kündigte daraufhin an, beim nächsten Umweltrat am 25. Juni lediglich eine Information zum Stand der Diskussion vorlegen zu wollen. Allerdings ist das Thema noch nicht vom Tisch; dazu müsste die Europäische Kommission ihren Richtlinienentwurf zurückziehen, wofür es zuletzt keine Anzeichen gab. Ferner drängten die südlichen Mitgliedstaaten darauf, weitere Gespräche auf der Grundlage des portugiesischen Vermittlungsvorschlags von 2007 zu führen. Dem Vernehmen nach zeigte sich Schweden, das in der zweiten Jahreshälfte die Ratspräsidentschaft übernimmt, von dieser Aussicht wenig begeistert. Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Österreich und die Niederlande hatten die Verhandlungen über eine Bodenschutzrahmenrichtlinie im Dezember 2007 blockiert; seitdem ruht das Dossier in der Schublade. Bundeslandwirtschaftsministerin Ilse Aigner nutzte den Agrarrat im März dazu, ihre grundsätzliche Ablehnung einer solchen Regelung zu unterstreichen. In der Bundesregierung sieht man den Bodenschutz bereits ausreichend auf nationaler Ebene geregelt. Durch Vorschriften auf EU-Ebene wird neben mehr Bürokratie insbesondere befürchtet, dass Mitgliedstaaten, in denen der Bodenzustand im Argen liegt, versuchen könnten, ihre Probleme auf Kosten der Steuerzahler anderer Länder zu beseitigen. (15.06.2009) Page 7
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Bodenuntersuchungen Bedarf ergibt sich durch: -
Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) Æ Bodenfunktionen erhalten
-
Pflanzenbau und Waldbau
-
EU- Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
-
Hochwasserschutz
-
Altlasten
-
Baugrund
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Bodenuntersuchungen Vorbeugung zukünftiger Bodendegradierung Schutz der Bodenfunktionen Wiederherstellung degradierter Böden Eine Vorraussetzung für der effektive Erreichen dieser Ziele sind hoch auflösende Bodenkarten (u.a. Substratkarten)
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traditionelle Bodenkartierung
positiv:
negativ:
- Erfassung der relevanten Bodeneigenschaften - detaillierte Beschreibung des Bodens und seiner Funktionen
- nur an Punkten verfügar - viele Ansprachepunkte für hochauflösende Karten notwendig - teuer, zeitaufwendig - subjektiv
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Kontinuierliche Kartierung (inkl.Geophysik) positiv:
negative:
- schnell und kontinuierlich - auf großen Flächen anwendbar - nahezu zerstörungsfrei
- indirekte Messungen - Transferfunktionen notwendig - Interpretation von geophysikalischen Ergebnissen ist in Bezug auf Bodeneigenschaften nicht eindeutig
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Was brauchen wir? einen schnellen und effizienten Ansatz, um hochaufgelöste Karten der Bodeneigenschaften zu erzeugen – auch für große Gebiete Geophysik
Digitale Bodenkartierung
Weiterentwicklung, Kombination der Vorteile, operationalize
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FP7 Verbundprojekt- iSOIL Call: ENV.2007.3.1.2.1: Development and improvement of technologies for data collection in (digital) soil mapping
iSOIL Projekt: Dauer: 42 Monate Start: 01/06/2008
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Projektteam 19 Partner aus neun europäischen Ländern: 6 Forschungseinrichtungen 7 Universitäten 6 KMUs (klein- und mittelständige Unternehmen)
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Plattformkonzept
field Feld
catchmentLandschaftsskala landscape
Probe/Punktmessung soil sampling
Bodengestützte Messplattform ground based platform
Befliegung / Fernerkundung airborne platform
sampling strategy
point Punkt
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Konzept iSOIL
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Ziel von iSOIL Bereitstellung von Verfahren und Empfehlungen zur hochaufgelösten, zielorientierten und ökonomisch günstigen Bodenkartierung bei Beachtung der für den Endnutzer realistischen Randbedingungen
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Verbreitung der Informationen Workshops für Verwaltungen, Behörden Standardisierungsverfahren Richtlinien Ankopplung an europäische Bodendatenbanken
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Ablehnung durch Deutschland, Niederlande & Österreich wegen Subsidiarität Ablehnung durch Frankreich & England wegen Verhältnismäßigkeit und Kosten
• Subsidiarität (von lat. „subsidium“, dt. Hilfe, Reserve) ist eine politische und gesellschaftliche Maxime, die Eigenverantwortung vor staatliches Handeln stellt. Danach sollen bei staatlichen Aufgaben zuerst und im Zweifel untergeordnete, lokale Glieder wie Stadt, Gemeinde oder Kommune für die Lösung und Umsetzung zuständig sein, 20 während übergeordnete Glieder
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Workshop for Bulgarian Stakeholders • September 1-2, 2008 in Sofia • 25 participants from different Bulgarian ministries, institutes and agencies Sept. 1, 2009 : Presentations about existing and upcoming regulations within the EU (Water Framework Directive, Soil Framework Directive), the FP7 collaborative project – iSOIL, principles of soil property mapping, applied geophysical methods as well as emerging techniques for mapping. Sept. 2, 2009 : Field demonstration of different geophysical monitoring techniques including the geophysical platforms
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Ministry of Environment and Water Executive Environmental Agency Soil Resources Agency Institute of Soil Science “N. Poushkarov” National Agricultural Advisory Service Directorate for International Cooperation at Bulgarian Academy of Science Bulgarian National Science Fund Ministry of Regional Development and Public Works Ministry of Education and Science Geophysical Institute of the Bulgarian Academy of Science
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Overview of legislation in relation to water and its implementation in Bulgaria Rositza Petrova – Director of Directorate “Waters” at Ministry of Environment and Water Soil protection – project for Directive of European Parliament and EC for creation of frame for soil protection and changes in the Directive 2004/35/ЕО– СОМ (2006) 232 Valentina Vassileva – head expert at the Ministry of Environment and Water on the documentation “Soil Thematic Strategy and changes in Directive 2004/35/ЕО– СОМ (2006) 232 Soil protection in Bulgaria Ivanka Todorova – chief of the department “Soil monitoring, biodiversity and protected areas” at Executive Environmental Agency 24 Page 24
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