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Lexikon der Biologie: Bodentemperatur

Bodentemperatur, Maß für die im Boden gespeicherte Wärmeenergie. Ein Bodenkörper nimmt Wärme fast ausschließlich über die Sonneneinstrahlung (Energieflußdiagramm) auf. Hangneigung, Exposition und Bodenbedeckung bestimmen das Ausmaß des Strahlungsgenusses. Die Erwärmung des Bodens ( vgl. Abb. ) ist allerdings nicht allein von der Strahlungsintensität abhängig, die von den Polen zum Äquator hin und mit zunehmender Höhenlage zunimmt, sondern auch von dem ständig stattfindenden Wärmeaustausch (Wärmehaushalt). Je dunkler ein Boden, desto mehr langwellige (Wärme-)Strahlung absorbiert er (Absorption), je heller, desto größer ist die Reflexion (Albedo). Frisch umgelegte helle Lößböden (Löß) können trotz warmen Kleinklimas (Mikroklima) relativ kühl bleiben, während dunkle, stark südgeneigte Hochgebirgsböden (Nordhalbkugel) sich regelrecht aufheizen (bis 70 oder 80 °C). Die langwellige Wärmeausstrahlung eines Bodens kann von einer Wolkendecke wieder reflektiert werden (Treibhauseffekt). Fehlt die Bewölkung, insbesondere nachts, so kühlt der Boden unter Umständen bis unter den Gefrierpunkt aus (sog. Strahlungsfrost; Ausstrahlung). Über die Gesamtenergie, die ein Boden aufnimmt, entscheidet die Wärmekapazität (Wärmemenge, die pro Volumeneinheit zur Temperaturerhöhung um 1° C führt). Wasser hat die größte Wärmekapazität. Andere Bodenbestandteile wie Quarz oder Tonminerale werden durch die halbe, Luft sogar von nur ca. 1/1000 der Wärmemenge um den gleichen Betrag erwärmt. Dies hat zur Folge, daß sich großporige (Porung, Porenvolumen) trockene Böden oberflächennah rasch erwärmen (z. B. Dünensand), feuchte Böden dagegen langsam. Zur Fortleitung der Wärme trägt die Bodenluft am wenigsten bei (geringste Wärmeleitfähigkeit). Trotzdem kann ein trockener, insbesondere großporiger Boden rasch abkühlen, da die gespeicherte Wärmemenge relativ gering ist. Auch Wasser besitzt eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Gut durchfeuchtete Böden kühlen daher nur langsam aus. Quarzhaltige Böden (z. B. Sandböden) leiten ihre Wärmeenergie relativ rasch in die Tiefe ab. Ein Teil der im Boden gespeicherten Energie wird bei der Verdunstung (Evaporation) des Bodenwassers verbraucht (Verdunstungskälte). Die Bodentemperatur ist ein wichtiger bodenbildender Faktor (Bodenentwicklung). Bodenorganismen steigern ihre Aktivität bei Erwärmung in einem bestimmten Temperaturbereich; Keimung und Wachstum Höherer Pflanzen sind häufig auf ein bestimmtes Temperaturprogramm eingerichtet. Hohe Temperaturen in den Tropen (Latosole, Plastosol) sind dafür verantwortlich, daß eine Humusauflage (Humus) völlig fehlt und der Gehalt an organischer Substanz äußerst gering ist, während niedere Temperaturen in kühlen bis kalten Klimaten den Streuabbau bremsen, so daß es deshalb zur Anreicherung von Humus und Rohhumus kommt. Chemische Prozesse werden mit der Temperatur beschleunigt. In tropischen Böden ist aus diesem Grund die Silicatverwitterung sehr weit fortgeschritten (Latosole). Starke Temperaturschwankungen begünstigen die physikalische Verwitterung (Frostsprengung und Temperatursprengung). Bodenfarbe, Frost.

R.K.




Bodentemperatur

1 Täglicher Temperaturgang in einem Sandboden im Mai (Ergebnisse aus Messungen im Mai 1888 in Pawlowsk/Sibirien). 2 Jährlicher Temperaturgang in einem Boden (Ergebnisse aus 13 Jahre langen Messungen zwischen 1873 und 1886 in Königsberg)

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