Definition: - Regenfeldbau

- Bewässerungsfeldbau

Rahmenbedingungen

1. Geschichtlicher Hintergrund

2. Grund der Bewässerung:

- geographische Lage und räumliche Gegebenheiten ( d. Kalifornischen Längstals )

- Klima

- Bevölkerungsentwicklung

- Wasserangebot und Wassernachfrage

3. Herkunft und Speicherung des Wassers:

- Bsp. am Kalifornischen Längstal

- Allgemein

4. Bewässerungstechniken:

- Oberflächenbewässerung

- Beregnung

Bsp. am Ogallala Aquifer

5. Anbauprodukte

6. Vorteile des Bewässerungsfeldbaus

7. Nachteile der Bewässerungsfeldbaus

8. Lösungsvorschläge

(angegebene Folien werden nachgereicht)

Regenfeldbau: In bestimmten Klimazonen werden in der Landwirtschaft die Anbauflächen nur durch den Regen bewässert.

Bewässerungsfeldbau: B. ist dagegen eine Art der Landwirtschaft in der durch natürliche Gegebenheiten bedingt, die Landwirtschaft erst durch gezielte, künstlich geschaffene Wasserzufuhr ermöglicht wird, oder zur Steigerung der Hektar- und Kapitalerträge betrieben wird.

Bsp. Indien: Regenfeldbau => 400 kg/ha Getreide

Bewässerungsfeldbau + abgest. Düngung, Pflanzenschutzmaßnahmen, Mechanisierung ( = Grüne Revolution ) => 2150 kg/ha Ertrag => Indien vom Importeur zum Exporteur

Rahmenbedingungen: Die R., unter welchen Bedingungen Anbau nur bei künstl. Bewässerung betrieben werden kann, sind schwierig. Die Böden, Verteilung der Niederschläge im Jahresverlauf sowie die Beziehung zwischen Wasserangebot und Wassernachfrage durch Kulturpflanzen sind zu berücksichtigen.

Theißen (1992, 4ff)

Daraus ergeben sich verschiedene Fragen:

=> Seit wann gibt es Bewässerungsmethoden und wo kamen sie vor?

=> Warum muß Land bewässert und kultiviert werden?

=> Wo kommt das Wasser her? Wie wird es gespeichert?

=> Wie wird bewässert bzw. welche Bewässerungstechniken gibt es?

=> Was wird in dem bewässerten Kalifornischen Längstal angebaut?

=> Was für Vorteile hat der Bewässerungsanbau?

=> Welche Nachteile kann der Bewässerungsanbau haben?

=> Mit welchen Lösungen kann man diesen Nachteilen begegnen?

1. Seit wann gibt es Bewässerungsmethoden und wo kamen sie vor?

Heute gibt es verschiedene Arten von Bewässerungstechniken bzw. Bewässerungsverfahren.

Schon geraume Zeit früher konnten sich aufgrund der Bewässerung Hochkulturen im Zweistromland und in Ägypten entwickeln.

Bewässerungsfeldbau ist dort ab 2000 v. Chr. dokumentierbar. Es existierte im 1. Jahrtausend v.Chr. ein eigenes Ministerium für Bewässerung.

Bis ins Altertum lassen sich Bewässerungsanlagen in Mesopotamien, Nordafrika, Spanien, Transkaukasien, Turkestan, Südamerika ( Inkas ) sowie in Inner- und Ostasien zurückverfolgen.

In Europa bzw. in Spanien erlebten die Bewässerungskulturen durch die Wassertechnik der Mauren einen bedeutenden Aufschwung. Die Spanier führten dann im 16. Jahrhundert ihre Methoden in Südameika ein.

Theißen (1992, S.4)

Auch die Römer legten schon früh Aquädukte an.

Das Älteste ließ der Zensor Appius Claudius 312 v. Chr. mit einer Gesamtlänge von ca. 16 km anlegen. Meyer (1973, S. 432)

Folie I: Aquädukt ( Pont du Gard bei Nimes, Frankreich )

China begann 134 v. Chr. den Bau eines 125 km langen Kanals, der zu Bewässerungszwecken diente. Durch die Bewässerung von anfangs 45000 ha gesteigert auf 8,5 Mio. ha im 14. Jh. konnten sie vom Trockenreisanbau zum Naßreisanbau übergehen, und somit die Hektarerträge steigern und z.T. die Ernährungsgrundlage sichern.

Theißen (1992, S.4)

- geographische Lage und räumliche Gegebenheiten:

Kalifornien, der drittgrößte Staat der USA, liegt an der Westküste Nordamerikas am Pazifischen Ozean.

Das Kalifornische Längstal ist im Westen von der Küstenkette wie auch im Osten von der Gebirgskette Sierra Nevada eingeschlossen.

Folie I: Kalifornien - Landwirtschaft

- Klima:

Bedingt durch die stabile Lage des Pazifischen Hochdruckgebietes kommt es in Kalifornien zu Winterniederschlägen und zu Sommertrockenheit ( = mediterranes Klima ).

Im Sommer liegt es mit seinem Kern nahe der südkalifornischen Küste und blockiert den Zustrom von feuchter Meeresluft.

Im Winter verlagert es sich in Richtung Äquator, so daß feuchte Meeresluft von Nordwesten in den Kontinent eindringen kann, wobei die Niederschlagsmengen von Norden nach Süden rasch abnehmen.

Folie II: Niederschlagsverteilung in Kalifornien

Überwiegend von Dezember bis Februar fallen die Niederschläge, die für den Regenfeldbau nur bedingt ausreichen ( Winterregen ).

Das Kalifornische Längstal liegt im Regenschatten der Küstenkette, erhält nur wenig Niederschlag und hat deshalb eine Trockensteppe- und Halbwüstenvegetation.

Außerdem ist die Verdunstung durch extreme Sommertemperaturen sehr hoch.

Hahn (1981, S. 222f )

- Bevölkerungsentwicklung in Kalifornien:

Aus dem klimatischen Problem von Winterniederschlägen und Sommertrockenheit entsteht das Problem von Wasserangebot und Wassernachfrage, das auch durch die enorme Bevölkerungszunahme seit etwa 1850 (Hahn, 1981, S. 222) verstärkt Beobachtung findet.

Die Bevölkerung in Kalifornien ist in einer ständigen Zunahme begriffen.

Folie II: Niederschlagsverteilung in Kalifornien

"60% der Bevölkerung Kaliforniens leben in der Bevölkerungsagglomeration Los Angeles -

Long Beach - Anaheim in einem Gebiet mit nur 2% der Niederschläge. Außerdem muß Wasser für 2 Mill. ha Bewässerungslandwirtschaft aufgebracht werden in einem Gebiet in dem es monatelang überhaupt nicht regnet." Hahn (1981, S. 226)

Folie II: Bevölkerungsentwicklung in Kalifornien

Folie III: Wassermangelgebiete und Wasserverbrauch

Damit ist bereits das Problem der Wasserangebot- und Wassernachfrage angesprochen.

Denn:1. ist das Wasser nicht zu dem Zeitpunkt und dort vorhanden, wo es gebraucht wird, ( Hauptnachfrage im Sommer, Niederschläge im Winter ),

2. steigt die Wassernachfrage ( durch gr. Sorglosigkeit und Verschwendung )

Sanktionen:

- zusätzliche Einsparungen

- Vermeiden von Verlusten in den Leitungen und Kanälen

- Verhaltensänderung soll bewirkt werden

- Erhöhung der Effiziens der Bewässerungssysteme

- steigernder Wasserverbrauch => drastisch steigende Wasserpreise,

3. ist auf die Dauer nicht genügend Wasser vorhanden => Deckungslücke,

4. wird die Umwelt mehr beachtet als früher => keine Staudämme mehr

( Fischwanderung ),

5. wird immer mehr Wasser durch Industrie- und Haushaltsabwässer verschmutzt und versalzt.

Kohn (1997, S.30)

Hahn (1981, S. 35 ) Praxis Geogr.(1997,S.31ff)

3. Wo kommt das Wasser her? Wie wird es gespeichert?

Das Wasser kommt überwiegend von dem Sierra Nevada und wird dort mittels großer Staudämme gestaut ( ca. 40 Staudämme und 180 Stauseen in Kalifornien ). Über 11 Aquädukte und Kanäle gelangt das Wasser in das Kalifornische Längstal und in die großen Städte. Für den Transport des Wassers gibt es mehrere tausend Kilometer Kanäle und Pumpwerke mit einer Hubhöhe bis zu 75m.

Kistler (1988, S.39)

Folie IV: Kalifornien - Wasserwirtschaft

allgemein mögliche Herkunft: - Man unterscheidet Grundwasser, welches in Quellen, Brunnen, Grundwasserströmen oder Sickerstollen aufgefangen wird.

- Oberflächenwasser wird in Seen, perennierenden ( = ständig wasserführenden ) Flüssen und periodisch fließenden Gewässern zur Bewässerung entnommen.

- Künstlich geschaffene Speicheranlagen sind Zisternen, Teiche, Tanks und im Kalifornischen Längstal besonders häufig anzutreffen sind die Stauseen.

Folie V: Oberflächenbewässerungstechniken

Grundsätzlich unterscheidet man Oberflächenbewässerung von Beregnung.

Zur O.bewässerung zählt der Flächenüberstau: In eine Ebene, von Dämmen eingegrenzte Fläche, wird Wasser eingeleitet. Die Einstauzeit, in der das Wasser versickern kann, richtet sich nach den Wachstumsbedürfnissen der Pflanzen ( Zitrusfrüchte und Reis ).

Nachteilig ist der relativ hohe Wasserverlust sowie eine Verschlämmung, allerdings kommt es nicht so schnell zur Versalzung des Oberbodens ( wegen dem Irrigationswasser ).

Furchenbewässerung: Das Wasser fließt durch Furchen an den auf den Dämmen stehenden meist Reihenkulturen ( z. B. Bohnen, Tomaten, Wein ). Die Verdunstungsverluste sowie die Verschlämmungsgefahr sind wesentlich geringer als beim Flächenüberstau.

Konturfurchenbewässerung: Die Furchen verlaufen isohypsenparallel, dadurch ist sie auch auf stärker geneigten Hängen möglich und für Reihenkulturen geeignet.

Rillenbewässerung: In der Neigungsrichtung des Geländes werden schmale, flache und enge Rillen, durch die relativ wenig Wasser fließt, gezogen.

Dadurch wird die Erosionsgefahr und die Verdunstungs- und die Verschlämmungsgefahr herabgesetzt. Sogar auf stärker geneigten Hängen ist dieses Verfahren möglich, allerdings vorrangig für dichtstehende und wenig Pflege benötigende Pflanzen ( z. B. Futterklee, Getreide ).

Die Beregnung ist technisch aufwendig, teuer und setzt Können im Umgang mit diesen Verfahren voraus, ist aber auch wassersparend, da sie sich genau dosieren läßt. Sie sind flexibel einsetzbar, können auch Pflanzenschutzmittel und Dünger ausbringen und es kommt weder zu Bodenverschlämmungen noch zu hohen Verdunstungsverlusten. Nur bei Wind wird die gleichmäßige Beregnung erschwert.

Folie VI: Karussellberegnung

Bsp.Karussellbewässerung: Die auf Fahrgestelle verlegten Rohre werden im Kreis, auch über ev. Geländeunebenheiten, um die zentrale Pumpstelle bewegt. Es kann eine große Fläche bis zu 50 ha, allerdings nur bei leichten, lockeren Böden, auf diese Art bewässert werden. Durch die höhere Luftfeuchtigkeit wird die Schalenstärke der Früchte reduziert.

Nachteilig ist, daß eine solche Anlage eine baumlose Fläche bedingt, der Grundwasserspiegel gesenkt wird, der Energiebedarf steigt und die Zwickel zwischen den Kreisflächen ungenutzt bleiben.

Tropfbewässerung: Über Röhrchen werden im Wurzelbereich der Pflanzen Wasser oder auch Düngemittel zugeführt. Wasserverluste sowie die Versalzungsgefahr sind gering und bei hohen Wasserpreisen ist es sehr wirtschaftlich. Bevorzugt gepflanzt werden Reihenkulturen ( z. B. Tomaten, Wein ).

Unterflurbewässserung: Unterirdisch verlegte Rohre lassen den Wurzeln Wasser zukommen. Dabei besteht die Schwierigkeit die richtige Tiefe und Dosierung zu finden.

Theißen (1992, S. 7)

Eine andere Technik der Bewässerung ist das Verfahren in den Great Plains. Dort wird auf ein großes Grundwasserreservoir zurückgegriffen.

Folie VII: Der Ogallala Aquifer

Entstehung: Im späten Tertiär hat sich aus oberflächennahen Sand- und Kiesablagerungen eine ca. 45000 km² wassergesättigte geologische Formation, über 8 Staaten verteilt, gebildet. Durch die hohe Porösität dieser Ablagerungen enthalten sie einen hohen Anteil an förderbarem Wasser.

Allerdings variiert die Mächtigkeit der grundwasserführenden Schichten von über 300 Metern bis weniger als 30 Meter. Durch u. a. eine hohe Variabilität der Niederschläge, z. B., daß 1/3 des Jahresniederschlages an einem Tag fällt, greifen die Farmer gerne auf das unterirdische 4 Billionen m³ Wasserreservoir zurück, das etwa 30% allen Grundwassers, das in der USA für Bewässerungszwecke verwendet wird, liefert. Durch Pumpen wird das, für die Rindermast benötigte Futter angebaut.

Problem: Gegen Ende des 2. Weltkrieges wurde mit Hilfe von Tiefbrunnen die Bewässerung stark ausgeweitet, so daß der Wasserspiegel des Aquifers jährlich nur um ca. 6,4mm erneuert wurde ( die geförderte Menge ist etwa 10 bis 20 mal höher ).

=> Durch die Übernutzung der Aquifers werden die Vorräte mancher Gebiete im Jahr 2000 erschöpft sein.

=> Ein Landnutzungswandel ist seit den 70er Jahren zu beobachten:

- Statt z.B. Mais, der viel Wasser benötigt, wird verstärkt Weizen und Hirse angebaut.

- Sinkt der Wasserspiegel weiter ab: 1. wird sich eine Fruchtfolge von Weizen und Hirse anschließen, wobei nur noch alle 2 Jahre bewässert wird.

2. könnte eine (unbewässerte) Fruchtfolge von Weizen- Sommerbrache-Weizen sein. 3. werden weite Flächen wieder in Grasland überführt werden.

Bei diesem Strukturwandel von der Bewässerungswirtschaft zum Trockenfeldbau oder zur Weidewirtschaft, werden verschiedene Probleme auftreten. Einzelne Farmen müssen größere Flächen bewirtschaften. Dadurch wird sich die Anzahl der Farmen weiter verringern ( sinkende Bevölkerungszahlen ).

Klohn (1992, S.24)

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5. Was wird in dem bewässertem Kalifornischen Längstal angebaut?

( Erntezeit von März bis Oktober )

- Baumwolle ( im südlichem Teil, Westseite ) Ostseite: Familienfarmen

- Orangen ( im südlichem Längstal, Ostseite ) Westseite: landwirtschaftliche

- Reis ( im Sacramento-Tal ) Großunternehmen

- Pfirsische ( Fresno, Modesto, Sacramento )

- Viehmast ( Imperial-Valley )

- Milch und Geflügel ( Ostrand von Los-Angeles )

- Gemüse z. B. ( Salinas Valley ) Hahn (1981, S.229)

Klohn (1994, S.20)

A: Steigerung der Hektarerträge und Einkünfte pro Hektar durch:

- dauerhafte Nutzung ohne Brache

- mehrere Ernten pro Jahr

- ertragreichere Kulturen ( z. B. Tomaten statt Getreide )

- Ausgleich von klimabedingten Ernteschwankungen

- Anbau von ertragreichen Produkten, die viel Wasser benötigen

B: Schaffung von neuen Anbauflächen in ariaden Räumen, wo ohne Bewässerung kein Anbau möglich wäre.

Theißen (1992, S. 9)

C: Die vielen Stauseen ermöglichen viele Feizeitangebote.

Hahn (1981, S. 221)

- Ungleichgewicht zwischen arm und reich (durch Finanzierung teurer

Bewässerungsanlagen )

- Versumpfung durch Bewässerungsanlagen

- Grundwasser wird an Orten, wo Irrigation stattfindet, angehoben

- Grundwasser sinkt ab, wenn es zur Bewässerung eingesetzt wird

• ökologische Probleme: Grundwasserverseuchung, Zunahme von resistenten Schädlingen

gegen Pflanzenschutzmittel, Bodennitrierung

- Versalzung des Bodens durch Verdunstung

- Versalzung der Flüsse durch salzhaltige Abwässer => Fischsterben

Theißen (1992, S. 5, 9)

- Beispiel der Versalzung am Salinas Valley

Folie I: Kalifornien - Landwirtschaft

Folie VI: Salzwasser dringt ins Grundwasser der Salinas Valley ein

Folie VIII: Grundwasserbewegung im nördlichen Salinas Valley

Ausbreitung des Salzwassers im Grundwasser der nördlichen Salinas Valley Klimadiagramm

Es entstand ein Ungleichgewicht zwischen Wasserentnahme und Auffüllung des unterirdischen Aquifers. Seit 1932 ist bekannt, daß Salzwasser eindrang weil der

Grundwasserkörper zum Meer hin nicht abgedichtet ist. Außerdem fand eine Übernutzung

des Grundwassers statt, ( die Wasserfördermenge stieg an) die zu einem Absinken des Grundwasserspiegels führte.

Nicht nur die Landwirtschaft, sondern auch die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung war durch die Versalzung der Brunnen bedroht.

Würden keine Gegenmaßnahmen ergriffen, müßte man in den betroffenen Gebieten die Bewässerungslandwirtschaft einstellen und zum Regenfeldbau zurückgehen.

Klohn (1994, S. 20f)

- Brunnen wurden vom Staat zwangsweise geschlossen.

- Wasser muß eingespart werden, z. B. durch Tropfenbewässerung, Wasseruhren für Brunnen. - Mittels Kläranlagen soll Abwasser wiederaufbereitet werden. In Wintermonaten soll der Überschuß an aufbereitetem Abwasser in küstennahen Bereichen in den Grundwasserkörper gepresst werden.

- Die Wasserverluste in den Aquädukten und Kanälen soll verringerrt werden.

Mediterranes Klima = Sommertrockenheit

Agglomeration = Anhäufung, Zusammenballung

Drainage = Entwässerung

Irrigationswasser = " Ausspülwasser "

Intrusion = widerrechtliches Eindringen in fremden Bereich

Isohypsen = Verbindungslinie zwischen Orten gleicher Höhe

Perennierende Flüsse = mit dauernder, wenn auch jahreszeitlich schwankender Wasserführung

( z.B. Nil )

Aquifer = wasserführende Schicht/Bodenablagerung

Bodennitrierung = Boden wird durch Stickstoff belastet

1. HAHN, R. (1981): Geographische Strukturen, Daten, Entwicklungen; Stuttgart.

2. THEISSEN, U. (1992): Bewässerung - In: GEOGRAPHIE HEUTE (Hrsg.): Themen, Modelle, Materialien für die Unterrichtspraxis aller Schulstufen, 101; Stuttgart.

3. SCHWARZ, U. (1988)³: Innovationen durch neue Technologien bei der künstlichen Bewässerung. - In: OBERSTUFEN GEOGRAPHIE ( Hrsg.): Welt- und Großmächte im Vergleich; München.

4. WINDHORST, H.-W. (1987): Konzentrationsprozesse in der US- amerikanischen Agrargwirtschaft und ihre räumlichen Konsequenzen: - Geographische Rundschau, 9; Braunschweig.

5. KLOHN, W. (1994): Salat im Salz. - In: GEOGRAPHIE HEUTE (Hrsg.). Themen, Modelle, Materialien für die Unterrichtspraxis aller Schulstufen, 119; Seelze.

6. KLOHN, W. (1997): No Water - no jobs - no - future - In: PRAXIS GEOGRAPHIE

7. MEYERS ENZYKLOPÄDISCHES LEXIKON (Hrsg.) (1973): Band 2; Mannheim.

 Referat von Julia Brüning