Bodenerosionsminderung in bergigen Regionen am Beispiel des Landkreises Mansfeld-Südharz - BebeR

Die Auswirkungen des Klimawandels werden derzeit intensiv erforscht. Dabei werden insbesondere auch für die Böden Veränderungen prognostiziert, die weitreichende ökonomische, soziale und ökologische Folgen haben werden. Dabei wird eine Zunahme der Erosionsproblematik aufgrund von Starkniederschlägen und aufgrund der Veränderungen im Bodenwasser- und Stoffhaushalt prognostiziert. Vor allem bestimmen aber Landnutzung, Bodenbearbeitung und -bei ackerbaulicher Nutzung- die Wahl der Feldfrucht über das Ausmaß der Erosion. Besonders der zunehmende Versiegelungsgrad führt langfristig dazu, dass weniger Wasser versickert und mehr oberflächlicher Abfluss entsteht. In den Regionen des Mittelgebirges und deren Vorländern spielen daher sowohl die flächenhafte Erosion als auch die Gewässerbetterosion eine große Rolle. Maßnahmen zur Minderung der Erosion sind bereits in Handbüchern und Beratungsleitfäden veröffentlicht worden. In der Praxis werden diese Lösungen jedoch selten gesamtheitlich und unter Einbeziehung verschiedener Akteure durchgeführt. Ziel des Projektes ist es daher zu demonstrieren, wie ein Planungs- und Abwägungsprozess zur Minderung der Bodenerosion (Flächen- und Gewässerbetterosion) unter Einbeziehung unterschiedlicher Akteursgruppen (Kommune, Bevölkerung, Landwirtschaft, Naturschutz) im vorrangig ländlichen Raum in einer bergigen Region im Südharz (Sachsen-Anhalt) erfolgen kann. Hierbei fugiert das Gebiet um den Regenbeek, mit einer hauptsächlich gewässerbettbezogenen Erosion und der Bereich des Vietzbach, welcher von flächenhafter Erosion betroffen ist, als Beispielregion. Vor allem am Regenbeek wird deutlich, dass die vom Oberlieger durch zunehmende Versiegelung verursache erhöhte Abflussmenge, zu massiven Erosionen führt. Diese wirken sich auf den Unterlieger in Form von größeren Schlammablagerungen aus. Im BebeR-Projekt sollen vereinfachte Methoden entwickelt werden, mit denen die Erosion abgeschätzt und auf deren Grundlage Anpassungsmaßnahmen in Zusammenarbeit der Akteure aus verschiedenen Bereichen entworfen und bewertet werden

The progress of early phase bone healing using porous granules produced from calcium phosphate cement

<p>Abstract</p> <p>Objective</p> <p>Bone grafting is a vital component in many surgical procedures to facilitate the repair of bone defects or fusions. Autologous bone has been the gold standard to date in spite of associated donor-site morbidity and the limited amount of available donor bone. The aim of this study was to investigate the progress of bone regeneration and material degradation of calcium phosphate granules (CPG) produced from a calcium phosphate self-setting cement powder compared to the use of autologous bone grafting in the treatment of "critical size defects" on load-bearing long bones of minipigs.</p> <p>Methods</p> <p>A critical size defect in the tibial metaphysis of 16 mini-pigs was filled either with autologous cancellous graft or with micro- and macroporous carbonated, apatic calcium phosphate granules (CPG) produced from a calcium phosphate self-setting cement powder. After 6 weeks, the specimens were assessed by X-ray and histological evaluation. The amount of new bone formation was analysed histomorphometrically.</p> <p>Results</p> <p>The semi-quantitative analysis of the radiological results showed a complete osseous bridging of the defect in three cases for the autograft group. In the same group five animals showed a beginning, but still incomplete bridging of the defect, whereas in the CPG group just two animals developed this. All other animals of the CPG group showed only a still discontinuous new bone formation. Altogether, radiologically a better osseous bridging was observed in the autograft group compared to the CPG group.</p> <p>Histomorphometrical analysis after six weeks of healing revealed that the area of new bone was significantly greater in the autograft group concerning the central area of the defect zone (p < 0.001) as well as the cortical defect zone (p < 0.002). All defects showed new bone formation, but only in the autograft group defects regenerated entirely</p> <p>Conclusions</p> <p>Within the limits of the present study it could be demonstrated that autologous cancellous grafts lead to a significantly better bone regeneration compared to the application of calcium phosphate granules (CPG) produced from a calcium phosphate self-setting cement powder after 6 weeks. In the early phase of bone-healing, the sole application of CPG appears to be inferior to the autologous cancellous grafts in an <it>in vivo </it>critical size defect on load-bearing long bones of mini-pigs.</p