Um die Versalzung zu kontrollieren, werden auf dem Lössplateau tatsächlich Garnelen gezüchtet?

Unter Versalzung versteht man den Prozess der Ansammlung von Salz- und Alkalibestandteilen in der Oberflächenschicht des Bodens. Aufgrund der hohen Konzentration der Bodenlösung ist der Anbau von Nutzpflanzen auf salzhaltigen und alkalischen Böden schwierig. In der Region Huanghuaihai meines Landes, in den westlichen Ebenen Nordostchinas, in der Hetao-Ebene und in den trockenen Binnengebieten Nordwestchinas sind insgesamt 1,48 Milliarden Mu zusammenhängendes Salz- und Alkaliland seit langem unbrauchbar, und die Produktion und das Leben der hier lebenden Menschen sind in Schwierigkeiten.

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Um die Versalzung unter Kontrolle zu bringen, unternehmen die Menschen auf unterschiedlichste Weise außergewöhnliche Anstrengungen. In einigen Gebieten liegt der Schwerpunkt auf der Bodenverbesserung, d. h., es wird normaler Boden verwendet, der tief ausgegraben wird, um die salzhaltige und alkalische Bodenschicht abzudecken. In einigen Regionen wurde versucht, salz- und alkalitolerante Pflanzen anzubauen. Der vom Team des Akademikers Yuan Longping angebaute „Meeresreis“ ist ein erfolgreiches Beispiel in dieser Richtung.

Es gibt auch eine ziemlich kreative Idee: Da sich auf der Oberfläche des salzhaltigen Alkalibodens große Mengen an Alkalisalz angesammelt haben, wäre es nicht möglich, das Alkalisalz aufzulösen, indem man in dem salzhaltigen Alkaliboden Teiche aushebt und diese mit Süßwasser füllt und so eine Salzwasserumgebung schafft? Wäre es nicht auch möglich, das Ziel der Nutzung des salzhaltigen und alkalischen Bodens durch die Zucht von Meeresfrüchten in solchen Teichen zu erreichen?

Wissen Sie was, diese Idee ist tatsächlich umsetzbar. Im Kreis Jingtai in der Provinz Gansu, meinem Heimatland, gibt es seit vielen Jahren Versuche, umgewandeltes Salz-Alkali-Gelände zum Anlegen von Fischteichen zur Zucht von Weißbeingarnelen zu nutzen.

Wassermangel ist ärgerlich, aber zu viel Wasser ist auch unerträglich

Historisch gesehen war der Kreis Jingtai kein Gebiet, in dem häufig Salz- und Alkalikatastrophen auftraten. Vor 1974 litt der an die Tengger-Wüste angrenzende Kreis Jingtai vor allem unter der Austrocknung und Wüstenbildung. Obwohl es in der Nähe des Gelben Flusses liegt, befindet sich das wichtigste Ackerland am Jingtai-Fluss, der mehr als 700 Meter oberhalb des Gelben Flusses liegt. Das Wasser des Gelben Flusses fließt, kann aber nicht zur Bewässerung verwendet werden. Daher gibt es ein lokales Volkslied, das lautet: „Das Wasser fließt in der Tiefe, die Menschen am Fluss sind besorgt, Wind und Sand sind endlos und neun von zehn Ernten fallen aus.“

1974 wurde die erste Phase des elektrischen Bewässerungsprojekts am Jingtai-Fluss abgeschlossen. Durch die Schaltung von 13 elektrischen Wasserpumpen wurde das Wasser des Gelben Flusses um 472 Meter angehoben und konnte schließlich 300.000 Morgen Ödland in den tiefer gelegenen Gebieten des Jingtai-Flusses bewässern. Zehn Jahre später begann die zweite Phase des Jingtai-Fluss-Projekts mit einer höheren Bewässerungshöhe. Dadurch wurden nicht nur weitere 500.000 Mu fruchtbares Ackerland im Jingtai-Fluss umgewandelt, sondern auch der Kreis Minqin in der Wüste Gobi über die Tengger-Wüste mit Wasser versorgt. Dank ausreichender landwirtschaftlicher Wasserversorgung hat sich der Jingtai-Fluss von seinem früheren gelben Sandstrand in das Gebiet Jiangnan an der Großen Mauer verwandelt. Die Menschen in Jingtai glauben, dass die kommenden Tage süßer als Honig sein werden.

Allerdings währten die guten Zeiten nicht lange und die Situation verbesserte sich nicht wie erwartet. Obwohl der Jingtai-Fluss sehr hoch ist, gibt es immer Tiefwasserstellen. Obwohl die Bewässerung mit Wasser des Gelben Flusses das Problem des landwirtschaftlichen Wassers gelöst hat, wird sich das Bewässerungswasser, nachdem es tief in den Boden eingedrungen ist, immer in Form von Grundwasser in den Niederungen des Flusses sammeln. Dabei lösen sie auch eine große Menge an Mineralien und anorganischen Salzen auf und transportieren diese in den Boden. Seit Mitte der 1980er Jahre ist der Grundwasserspiegel in sechs tiefer gelegenen Gemeinden am Jingtai-Fluss, darunter den Gemeinden Wufo und Caowotan, kontinuierlich angestiegen. Auch Mineralien im Wasser gelangen weiterhin an die Oberfläche, da sie unter der sengenden Sonne verdunsten, und bilden so schließlich eine Salz-Alkali-Zone mit einer Fläche von mehr als 6.700 Hektar. In einigen Gemeinden sind zwei Drittel des Ackerlandes versalzen. Die Menschen in Jingtai, die seit Generationen aufgrund von Wassermangel arm sind, sind aufgrund der durch zu viel Wasser verursachten Versalzung wieder in die Armut zurückgefallen.

Was kann man tun, um die Versalzung zu kontrollieren? Garnelen züchten!

Um das Versalzungsproblem im Kreis Jingtai zu lösen, hat die lokale Regierung viele Maßnahmen versucht. Da die Versalzung durch Wasser verursacht wird, besteht die grundlegende Lösung darin, den Grundwasserspiegel im salzhaltigen und alkalischen Gebiet zu senken. Im Bewässerungsgebiet des Jingtai-Flusses wird beispielsweise anstelle von Überflutungen eine wissenschaftlich fundiertere Tropfbewässerung eingesetzt, und in tiefer gelegenen Städten werden Entwässerungsgräben und unterirdische Rohre gegraben, um überschüssiges Wasser abzuleiten. Die Lösung des Problems besteht in der Verbesserung der Oberflächenböden, das heißt in der Überdeckung der bereits versalzten Ackerflächen mit einer Schicht nicht versalzter Erde, um „die Felder anzuheben und Land zu schaffen“.

Im Laufe der Praxis wurde den Leuten plötzlich klar, dass durch die Umwandlung des salzhaltigen und alkalischen Ackerlandes in Fischteiche sowohl die Symptome als auch die Grundursachen behandelt werden könnten: Der ausgehobene Boden ist tiefer, nicht versalzener Boden und kann verwendet werden, um „Felder aufzulockern und Land für das umliegende Ackerland zu schaffen“. Beim Abpumpen von Wasser aus dem Untergrund zum Befüllen des Teichs kann auch überschüssiges Grundwasser verbraucht werden. Darüber hinaus kann durch die natürliche Versickerung des Wassers im Teich das Salz aus der Bodenoberfläche zurück in den Untergrund gelangen. Durch die Zucht von Wasserprodukten in Fischteichen lässt sich das Einkommen der Anwohner steigern. Dies ist die ursprüngliche Absicht der im Jahr 2015 vom Kreis Jingtai vorgeschlagenen Politik, die darin besteht, „Teichs auszuheben, um Niederschläge zu reduzieren, Felder aufzuschütten, um Land zu schaffen, der Fischerei und Landwirtschaft die gleiche Bedeutung beizumessen und die Ökologie wiederherzustellen.“

Wir müssen jedoch beachten, dass das Grundwasser, das in den Teich gelangte, nachdem der Kreis Jingtai ihn im salzhaltigen und alkalischen Boden gegraben hatte, zwar auch einen gewissen Salzgehalt aufweist und sich das Salz und die Alkalien im Teichboden ebenfalls im Wasser auflösen, das gewonnene Salzwasser sich jedoch immer noch von Meerwasser unterscheidet. Die Hauptbestandteile des Meerwassers sind relativ konstant und schwanken selten stark, an Land (und im unterirdischen Salz- und Alkaliwasser) ist es jedoch genau umgekehrt. Es weist die Eigenschaften „dreimal mehr und einmal mehr“ auf, nämlich einen hohen pH-Wert, eine hohe Karbonatalkalität, einen hohen Ionenkoeffizienten und eine Vielzahl von Wasserqualitätsarten. Die Qualität des salzhaltigen und alkalischen Wassers ist in den verschiedenen Regionen sehr unterschiedlich. Unser heimisches salzhaltiges Alkaliwasser weist mindestens den Bikarbonattyp, den Sulfattyp und den Chloridtyp auf, die wiederum in mindestens ein Dutzend Wasserqualitätstypen unterteilt werden können. In manchen Wasserqualitäten sind bestimmte Ionen dutzendfach höher als im Meerwasser, während andere Ionen viel weniger enthalten als im Meerwasser. Es ist offensichtlich unmöglich, solche Gewässer direkt zur Kultivierung von Meereslebewesen zu nutzen. Neben der notwendigen Wasserreinigung ist auch die Zugabe von Meereskristallen und anderen Zutaten zur weiteren Erhöhung des Salzgehalts notwendig. Der eigentliche Zweck des Kreises Jingtai beim Ausheben von Teichen und der Aquakultur in salzhaltigen und alkalischen Böden besteht in der Kontrolle des Salzgehalts. Ist die Zucht von Meeresgarnelen hier nicht dem Ziel der Salzgehaltskontrolle zuwiderlaufend?

Dies hängt tatsächlich direkt mit der enormen Anpassungsfähigkeit der hier gezüchteten Meeresgarnelen, der Weißbeingarnelen, zusammen. Diese Garnelenart, die ursprünglich in den Küstengewässern des südlichen Südamerikas verbreitet war, weist eine große Anpassungsfähigkeit an den Salzgehalt auf. Wilde Weißbeingarnelen bewegen sich häufig in der „Sodazone“, wo Flüsse ins Meer münden, und gelangen zur Nahrungssuche sogar direkt in Süßwasserflüsse. Der Salzgehalt in den aus salzhaltigem Alkaliboden gegrabenen Fischteichen ist etwas höher als der von Süßwasser, was für reine Süßwasserfische eine Herausforderung darstellen kann und für reines Meeresleben nicht geeignet ist. Aus der Sicht der Weißbeingarnelen handelt es sich jedoch um eine ideale Umgebung. Die Zucht von Weißbeingarnelen ohne Erhöhung der Gesamtmenge an Salz- und Alkalisubstanzen im Boden und ohne die Notwendigkeit einer groß angelegten Verbesserung der Wasserqualität ist natürlich die beste Wahl für den Kreis Jingtai.

Tatsächlich ist die Nutzung von salz- und alkalihaltigem Land zur Entwicklung der Aquakultur nicht auf den Kreis Jingtai in Gansu beschränkt. Das erste Land weltweit, das salzhaltige und alkalische Böden für die Aquakultur nutzte, war die ehemalige Sowjetunion. Vor genau 100 Jahren begannen die Sowjets, Salzlake in salzhaltiges Alkaliland einzuleiten, um Meeresfische, Garnelen, Krabben und Schalentiere zu züchten. Auch osteuropäische Länder, die USA, Indien und Israel haben ähnliche Versuche unternommen.

Um die Versalzung zu kontrollieren, müssen wir uns an die örtlichen Gegebenheiten anpassen.

In meinem Land gibt es zahlreiche Präzedenzfälle für Aquakulturversuche in salzhaltigen und alkalischen Böden. Der umfangreichste davon ist die Umwandlung von salzhaltigen und alkalischen Böden in den östlichen Küstengebieten. Die Ursache für das salz-alkalische Land hier ist völlig anders als im Kreis Jingtai. Der Hauptgrund für den Salzgehalt ist das Meerwasser. Unabhängig davon, ob es sich um die Bildung von Schlickland in Shandong und Jiangsu oder das Eindringen von Meerwasser in Hebei und Tianjin handelt, ist das Meerwasser für die Versalzung verantwortlich, und die salzhaltigen Alkalisubstanzen im Boden sind hauptsächlich Chloride, die vom Meerwasser übrig bleiben. Solche salzhaltig-alkalischen Land- oder Untergrundsole können echtem Meerwasser sehr nahe kommen, solange der Salzgehalt angepasst wird, und es ist auch sehr einfach, hier neues Meerwasser hinzuzufügen. Die Kosten für den Wasserwechsel während des Zuchtprozesses sind sehr gering und die meisten der hier gezüchteten Fische bestehen aus echten Meeresfrüchten. Da diese Gebiete jedoch nahe am Meer liegen, wurde ihre Einzigartigkeit, nämlich die Nutzung von salz- und alkalihaltigem Land zur Aufzucht von Meeresfrüchten, weitgehend ignoriert.

Der Hauptgrund für die Entstehung von Salz- und Alkaligebieten wie der Songnen-Ebene im Nordosten Chinas ist der Anstieg der Songliao-Wasserscheide während des späten Pleistozäns. Der Nenjiang-Fluss verlor einst seinen Kanal zum Meer und eine große Menge an angesammeltem Wasser und im Wasser enthaltenen salzhaltigen und alkalischen Substanzen sammelte sich in der Songnen-Ebene. Nachdem das Wasser abgeflossen war, blieben Salz und Lauge zurück. In den Tiefebenen hier kann das Wasser noch immer dazu verwendet werden, das Salz auf der Erdoberfläche zurück in den Boden zu spülen. Daher wird hier größtenteils Süßwasser für die Aquakultur verwendet, und ihr Zweck besteht letztlich darin, das Problem der Versalzung zu lösen.

Bei der Bekämpfung der Versalzung hat der Kreis Jingtai eigene Wege beschritten. Wie der Seereisplan des Akademikers Yuan Longping lieferte er wertvolle chinesische Erkenntnisse für das globale Problem der Versalzungskontrolle. Allerdings hat die Versalzung in China und sogar weltweit viele verschiedene und komplexe Ursachen und es gibt keine universellen Erfahrungen hinsichtlich ihrer Nutzung und Umwandlung. Vielleicht liegt die Erfolgsgeschichte des Kreises Jingtai nicht in der Innovation selbst, dass „salziges Alkaliland zur Garnelenzucht genutzt werden kann“. Ihre an die örtlichen Gegebenheiten angepassten und wissenschaftlich abgestimmten Managementideen sind sinnvolle Inspirationen für die Managementarbeit in anderen salin-alkalischen Gebieten.

Der Artikel wurde vom Science Popularization China-Starry Sky Project (Erstellung und Kultivierung) erstellt. Bei Nachdruck bitten wir um Quellenangabe.

Autor: Wanderwissenschaftlicher Autor

Gutachter: Jiang Zhongcheng, Forscher, Institut für Karstgeologie, Chinesische Akademie der Geologischen Wissenschaften