Warum nimmt Ton mehr Wasser auf als Oberboden?

Die Fähigkeit eines Stoffes, Wasser aufzunehmen, hängt von seiner Durchlässigkeit und Oberfläche ab. Eine hochpermeable Substanz wie Sand lässt viel Wasser in sie eindringen, aber da sie eine geringe Oberfläche hat, nimmt sie nicht so viel Wasser auf. Die vergrößerte Oberfläche im Boden hängt von der Tonmenge im Boden und der Bodenaggregation ab.

Die Bodentextur ist der Prozentsatz an Sand, Schlick und Ton, der darin enthalten ist. Die Texturbestimmung erfolgt aus der feinen Erdfraktion des Bodens, die alle Materialien enthält, die kleiner als etwa 1/4 Zoll sind. Dies schließt alle Materialien aus, die größer als sehr grober Sand sind. Die feine Erdfraktion wird in drei Größenklassen unterteilt, beginnend mit Sand, dann Schlick und schließlich Ton, dem feinsten Material im Boden. Je feiner die Bodentextur, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen.

Ton im Boden ist mikroskopisch klein und kann eine Anordnung von nur wenigen Atomen sein. Weil Ton so klein ist, bilden große Mengen Ton zusammen viele winzige Zwischenräume. Da größere Bodenpartikel wie Sand fest sind, ist das Gesamtvolumen des Raums zwischen ihnen geringer als das Volumen des Raums zwischen einer gleichen Menge Tonpartikeln. Die vergrößerten Zwischenräume zwischen Tonpartikeln erzeugen eine reichliche Oberfläche, auf der Wassermoleküle haften können. Ton hat aufgrund seiner enormen Oberfläche die größte Fähigkeit von Mineralstoffen im Boden, Wasser aufzunehmen.

Auf der Oberfläche eines Bodens befinden sich die meisten Nährstoffe und Organismen. Der oberste Boden besteht aus vielen organischen Stoffen in verschiedenen Stadien des Verfalls. Organische Materie ist das Material, das Pflanzen und Tiere zurücklassen. Es enthält auch Sekrete aus den Wurzeln von Pflanzen. Organische Stoffe können viel Wasser aufnehmen und halten, aber selbst in fruchtbaren Böden gibt es nur wenig Prozentsatz der wasserhaltigen organischen Substanz im Boden, insbesondere im Vergleich zur Menge an Ton in die Erde. Oberboden ist in der Regel sehr durchlässig, da er ständig von Wurzeln durchstoßen und von Organismen wie Würmern durchquert wird. Das Wasser fließt schnell durch den obersten Boden ab, aber viel mehr davon wird von Tonschichten absorbiert, die sich tiefer im Boden befinden.

Die Fähigkeit des Bodens, Wasser gegen die Schwerkraft zu halten, wird als Wasserhaltekapazität bezeichnet. Weil Ton so fein ist und eine so große Oberfläche pro Volumeneinheit hat, kann er große Mengen Wasser aufnehmen. Oberboden kann organische Stoffe enthalten, die Wasser aufnehmen können, aber der Oberflächenboden hat mehr große Poren und Löcher als mikroskopisch kleine. Um mehr Wasser zu halten, benötigt ein Boden feine Materialien, die winzige Räume schaffen, an denen sich Wasser festhalten kann. Ton ist ein viel feineres Material als Oberboden und hat daher eine höhere Wasserhaltekapazität.