Merkmale
Obertägig gar nicht mehr oder nur noch erschwert erkennbare Bodendenkmäler geben sich durch verschiedenen Merkmale zu unterschiedlichen Jahreszeiten und/oder bei bestimmten klimatischen Zusammenhängen im Luftbild zu erkennen [1].
Es werden allgemein folgende Merkmale unterschieden:
- Bodenverfärbungen
- Bewuchsmerkmale
- Schattenmerkmale
- Schneemerkmale
- Feuchtigkeitsmerkmale
- Flutmerkmale
- Thermalmerkmale
Bodenverfärbungen
Viele Bodendenkmäler lassen sich meist im Herbst oder Frühjahr auf frisch gepflügten Feldern als Bodenverfärbungen erkennen. Gruben, Brunnen oder Gräben wurden nach ihrer Aufgabe durch Erosion oder Menschenhand verfüllt. Diese Füllung weist dann oft eine andere Farbe auf wie der noch unveränderte, umliegende Boden. Aber auch Wege und ehemalige Wälle zeichnen sich im Ackerboden ab, wenn die inzwischen verflachten Aufschüttungen aus Fremdmaterial (Steinpackungen, aus tieferen Schichten entnommenes Material, etc.) erstellt wurden.
Bewuchsmerkmale
Durch die heute technisch hoch gerüstete Agrarwirtschaft entstehen große Feldflächen, auf denen die Nutzpflanzen sehr homogen angepflanzt werden. Auch die Pflanzendichte (z.B. beim Mais) wurde in den letzten Jahren weiter erhöht. Bei optimalen Bedingungen wachsen die Pflanzen gleich schnell und reifen gleichzeitig aus. Gibt es jedoch innerhalb einer Fläche unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten, wirkt sich dies, besonders bei extremen Wetterperioden, unterschiedlich stark auf das Längenwachstum und die Fruchtreife aus. Besonders Getreide zeigt dann solche Bodenunterschiede durch unterschiedliche Pflanzengrößen oder Färbungen an. Aber auch im Mais, Raps oder Soja lassen sich Bewuchsmerkmale entdecken [2] [3] .
Man unterscheidet positive und negative Bewuchsmerkmale.Wachsen Pflanzen aufgrund besserer Versorgung schneller und/oder höher als die sie umgebenen Pflanzen, spricht man von einem positiven Bewuchsmerkmal. Dazu zählen auch Pflanzen, die wegen der besseren Wasserversorgung länger grün bleiben, als die sie umgebenden, früher reifenden Nachbarpflanzen. Solche Unterschiede sind im Luftbild oft gut zu erkennen.
Negative Bewuchsmerkmale hingegen entstehen durch Minderwuchs, blassere Blattfärbungen oder früheres Ausreifen aufgrund ungünstigerer Bodenverhältnisse. Diese können zum Beispiel durch eine Kombination von einer längere Trockenperiode (und dem damit verbundenen Trockenstress der Pflanzen) und unterirdisch noch vorhandene Mauerreste, Fußböden oder Altwege verursacht werden.
Schattenmerkmale
Kleinere Erhebungen (wie z.B. verflachte Hügelgräber) oder leichte Vertiefungen (z.B. durch einen fast vollständig verschütteten Graben) werden oft noch bei tiefstehender Sonne im Luftbild erkennbar. Der durch den Höhenunterschied entstehende Schlagschatten, der bei tiefstehender Sonne besonders markant wird, entlarvt solche Bodenunebenheiten. Positive und negative Bewuchsmerkmale werden durch Schattenmerkmale noch besser sichtbar.
Schneemerkmale
Auch im Winterhalbjahr können Bodendenkmale aus der Luft durch die Ausbildung von Frost- oder Schneemerkmalen sichtbar werden. Schneemerkmale gibt es in zwei Ausprägungen. Bei der ersten Ausprägung schmilzt oft der erste Schnee auf wärmespeichernden Bodenstrukturen (wie z.B. Mauern), während er auf den umliegenden Böden liegen bleibt. Genau umgekehrt ist es in einer Tauperiode: Der Schnee bleibt an den Stellen länger liegen, bei denen im Boden die Kälte länger gespeichert bleibt, während die benachbarten Böden bereits schneefrei sind.
Eine andere Art des Schneemerkmales entsteht durch Schneeverwehungen. Bei stärkerem Wind aus einer Richtung wird der Schnee fortgetragen und lagert sich an windstilleren Stellen wieder ab. Während an den Stellen, an denen der Schnee fortgeweht wurde, der dunklere Boden wieder sichtbar wird, werden die windstilleren Stellen (wie z.B. Vertiefungen oder die windabgewendete Seite von Grabhügeln) durch eine Schneeanhäufung hervorgehoben.
Eigentlich zu den Schattenmerkmalen gehört der Effekt, dass bei durchgehender Schneedecke und der besonders tiefstehenden Sonne im Winterhalbjahr Erhöhungen und Vertiefungen durch die langen Schlagschatten deutlich erkennbar werden.
Feuchtigkeitsmerkmale
Feuchte- oder Feuchtigkeitsmerkmale bilden sich in Bodenstrukturen mit unterschiedlicher Wasserspeicherkapazität. Sobald nach einem Regen der Boden wieder abtrocknet, bleiben die Böden mit der besseren Wasserspeicherung länger dunkel verfärbt, während die Nachbarböden schon trockner und damit heller sind.
Flutmerkmale
Ein anderer Typ von Merkmalen entsteht bei Überschwemmungen oder Überflutungen. Während ein Großteil des Bodens unter der gleichmäßigen Wasseroberfläche verschwindet, schauen leichte Erhebungen (z.B. von Grabhügeln) noch aus der Wasseroberfläche heraus.
Thermalmerkmale
Mit Wärmebildkameras kann man eine weitere Art von Merkmalen festhalten, sogenannte Thermalmerkmale. Entstehen Wärmeunterschiede zwischen zwei Flächen, können diese mit einer Wärmebildkamera sichtbar gemacht werden. Solche Thermalmerkmale bestehen zumeist nur für kurze Zeit und können anhand unterschiedlicher Ursachen erklärt werden.
- Unterschiedliche Bodenbeschaffenheit: Unterscheiden sich die Bodenverhältnisse zweier an einander grenzender Flächen, so liegt dies meist in einer unterschiedlich Ausprägung der Dichte, der Körnung und der Wasserdurchlässigkeit der Böden. Damit verbunden ist ein anderes physikalisches Verhalten. Unterliegen diese Böden kurzfristig größeren Temperaturanstiegen, erwärmen sich die Böden unterschiedlich schnell. Ähnlich verhält es sich bei starker Abkühlung, denn dann hält unter Umständen einer der Böden die Wärme länger als seine benachbarte Fläche. Typischer Vertreter solcher Thermalunterschiede sind die Schneemerkmale, bei denen der Schnee als Indikator für die Temperaturunterschiede fungiert. Auch ein unterschiedlicher Wassergehalt oder eine unterschiedliche Wasserdurchlässigkeit kann eine Temperaturdifferenz zwischen 2 Flächen hervorrufen. Dann sind Feuchtigkeitsmerkmale auch als Thermalmerkmale erkennbar.
- Erhitzung von Pflanzen: Wirken Hitze und längere Trockenheit auf Pflanzen ein, reagieren diese Pflanzen mit Trockenstress. Eine Begleiterscheinung davon ist, dass sich die Pflanzen wegen des Wassermangels erwärmen. So werden z.B. im Erdboden befindliche Mauerzüge im Thermalbild sichtbar, die u.U. in einer Normalaufnahme nicht zu erkennen sind.
[1] Eine ausführliche Übersicht mit vielen Beispielen findet man u.a. bei Braasch 2005 S. 12-37 und Song/Leidorf/Heller 2019 Kap. 2.4
[2] Krause 2014
[3] Krause 2013