Bodenerosion hat weitreichende Folgen, darunter Verlust der Bodenfruchtbarkeit, verringerte Wasserhaltekapazität, geringere Ernteerträge, erhöhter Abfluss und Umweltschäden durch Sedimentation in Gewässern. Darüber hinaus destabilisiert die Bodenerosion den Boden und macht ihn an steilen Hängen anfälliger für Erdrutsche.Es ist seit langem bekannt, dass Pflanzenwurzeln die Bodenerosion wirksam reduzieren können, indem sie die Bodeneigenschaften verbessern, die Ablösung durch Regentropfen verhindern und den Abfluss reduzieren. Bei der Biotechnik werden lebende Pflanzen und Fasern eingesetzt, um den Boden zu stabilisieren und Erosion zu mildern. Bioengineering schont nicht nur den Boden, sondern fördert auch die Biodiversität durch die Einführung einheimischer Pflanzenarten. Das IIT Mandi-Team hat Methoden entwickelt, um die Wirksamkeit biotechnologischer Lösungen bei der Erosionskontrolle zu bewerten.Die Forscher haben einen kostengünstigen Laboraufbau für Erosionsstudien unter simulierten Niederschlagsbedingungen aufgebaut. Dieser Aufbau ermöglicht eine kontrollierte Prüfung der Auswirkungen von Niederschlagsintensität, Hangneigung, Bodentextur und Vegetationsbedeckung auf die Bodenerosion. Das Team nutzt Bildanalysen, um die Bodenerosion zu quantifizieren und die Wirksamkeit biotechnologischer Methoden bei deren Verhinderung aufzuzeigen. Ihre Studie liefert auch Einblicke in Bodenablösungs-, Transport- und Ablagerungsmechanismen.Dr. Arnav Bhavsar Vinayak sagte: „Die Bildanalyse funktioniert gut für kleine Bereiche wie Straßenböschungen, Hänge und kurze natürliche Strecken. Aber für größere Bereiche sind unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) und Fernerkundungsbilder besser. Unser Ansatz nutzt die Konturerkennung.“ und Füllung ist besser als bestehende Techniken, die oft komplex und kostspielig sind.Die Studie zeigte, dass natürliche Vegetationswurzeln und zugesetzte Fasern zusammenarbeiten können, um den Bodenzusammenhalt deutlich zu verbessern. Die Art des Bodens, der Feuchtigkeitsgehalt und die Verstärkung beeinflussen gemeinsam die Erosionsraten und bieten Einblicke in Bodenschutzstrategien. Dieser multidisziplinäre Ansatz, der Biotechnik und Bildanalyse kombiniert, bietet einen vielversprechenden Weg zur Bewältigung der Herausforderung der Bodenerosion.Die Forscher haben gezeigt, wie natürliche Vegetation und zusätzliche Fasern aus Indischem Gänsegras eine intensive Erosionszone in eine Zone ohne praktisch „keine Erosion“ verwandeln können. Die Studie zeigt, dass die Wahl des richtigen Materials (Fasern oder Pflanzen) und seine Menge von der Art der Erosion (verursacht durch Spritzer oder Abfluss) und der Form der Erosion (Blatt oder Rinne) abhängen. Ziel dieser Forschung ist es, Erosionsschutzmethoden effektiver zu machen und die Verwendung natürlicher Materialien zu fördern.Im Hinblick auf die praktischen Auswirkungen und die zukünftige Arbeit sagte Dr. KV Uday: „Wir haben eine einfache Methode entwickelt, um die Wirksamkeit naturbasierter Erosionsschutzlösungen zu messen. Unsere Methode kann zwischen spritzerinduzierter Erosion und durch Abfluss verursachter Erosion unterscheiden, eine Fähigkeit, die den aktuellen Methoden fehlt. Außerdem tragen numerische Studien dazu bei, spezifische Strategien zur Bodenerosionskontrolle in größeren Feldern zu verbessern.“
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