Erosionsmodellierung

Erosionsmodellierung bezieht sich auf die quantitative Darstellung, Analyse und Vorhersage von Erosionprozessen in terrestrischen Umgebungen. Ziel ist es, die abbaulichen Wirkungen von Wasser, Wind, Schnee und menschlichen Eingriffen auf Boden, Sediment und Oberflächenstrukturen zu verstehen und vorherzusagen.

Historisch entwickelte sich die Modellierung aus der Geomorphologie und Hydrologie, wobei die ersten computergestützten Ansätze in den 1970er Jahren entstanden. Heute sind sowohl Raster- als auch Vektorbasierte Modelle verbreitet. Rastermodelle, wie das Universal Soil Loss Equation (USLE) und seine Weiterentwicklungen, nutzen Topographie, Bodenparameter, Vegetation und Klimadaten, um Erosionsrisiken auf Gebietsebene zu schätzen. Vektorbasiertes Verfahren, z. B. detritus Modeller, verfolgten die einzelnen Sedimentpfade und erlaubten detailliertere Analyse von Strömungen und Transportwegen. 3‑D‑Berechnungen, die häufig in GIS‑Software integriert sind, können komplexe Bodenvertiefungen und Fassungsvermögen von Böden simulieren.

Wichtige Einflussfaktoren sind Niederschlagsintensität, Bodenfraktion, Vegetationsbedeckung, Steilheit und anthropogene Handlungen wie Landwirtschaft, Abriss von Vegetation und Bauarbeiten. Für prädiktive Zwecke werden häufig bestimmungsgemäße Szenarios erstellt, z. B. Szenario „klimatischer Klimawandel“, wo Höchstwerte von Niederschlag und Topographie eingesetzt werden.

Praxisanwendungen reichen von der Planung ökologischer Renaturierungsprojekte über die Risikoanalyse für Infrastruktur bis hin zur Bewertung von Maßnahmen bei der Vermeidung von Bodenschäden. Erosionsmodellierung liefert Entscheidungsgrundlagen, um nachhaltige Landschafts- und Bodenmanagementstrategien zu entwickeln.