CO2 Speicherung im Boden - dem Klimawandel begegnen

Der Anstieg der Menge des Treibhausgases CO2 in der Atmosphäre trägt zum Klimawandel bei, der von der breiten Mehrheit der Wissenschaftler als reales Phänomen, mit realen Folgen betrachtet wird. Auch Forschungsabteilungen der großen Versicherungsgesellschaften wie die Munich Re sehen im Klimawandel eine der größten Bedrohungen für die Menschheit [1]. Der Anstieg des Meeresspiegels, mehr und zerstörerische Naturkatastrophen, unvorhersehbare und extreme Wetterumschwünge, Biodiversitätsverlust und viele Folgen deren Auswirkungen wir noch nicht ermessen können gehen mit dem Klimawandel einher.

 

Hier soll es aber nicht um die Probleme sondern um Lösungen gehen. Pflanzen sind dazu in der Lage CO2 aus der Luft durch Photosynthese mit Wasser in energiereiche Kohlenstoffverbindungen und Sauerstoff umzuwandeln. Dadurch wird der Atmosphäre während des Wachstums einer Pflanze kontinuierlich CO2 entzogen. Außerdem wird Sauerstoff, den wir zur Atmung und für die Ausbildung der schützenden Ozonschicht benötigen gebildet.
CO2-Speicherung-im-Boden
Die energiereichen Kohlenstoffverbindungen, die eine Pflanze bei der Photosynthese erzeugt, werden einerseits für das Wachstum der oberirdischen Pflanzenteile und der Wurzeln eingesetzt und andererseits von den Wurzeln in den Boden abgegeben. Die Pflanze tauscht sie bei den im Boden lebenden Mikroorganismen gegen andere Nährstoffe und Wasser ein. Diese Bodenlebewesen wiederum nutzen die energiereichen Kohlenstoffverbindungen und regelmäßig absterbende Wurzeln, sowie auf den Boden fallende Blätter und Äste als Lebensgrundlage und bilden daraus Humus. Der Kohlenstoff  kann auf diese Weise, ohne technische Hilfsmittel, im Boden gespeichert werden und trägt nicht mehr zum Klimawandel bei! Zusätzlich bewirkt diese Humusbildung, dass der Boden besser wird, Pflanzen schneller wachsen und gesünder sind und mehr Wasser für Trockenperioden im Boden gespeichert ist.
Warum nutzen wir die wunderbare Eigenschaft der Pflanzen, CO2 zu atmen und Sauerstoff auszustoßen nicht stärker um dem Klimawandel zu begegnen?

Etwa 37 % der Landfläche der Erde sind durch den Menschen landwirtschaftlich genutzte Gebiete. Auf einem großen Teil dieser Fläche wird derzeit CO2 emittiert statt im Boden gebunden. Die Formen der derzeit vorherrschenden industriellen Landwirtschaft, vor allem in Ackerbau und Viehhaltung, sind einige der größten CO2-Emittenten der Menschheit [2]. Es hängt stark von der Art der Landnutzung ab, ob und wie viel CO2 von einer bestimmten, mit Pflanzen bewachsenen Fläche in die Atmosphäre abgegeben oder aus ihr herausgezogen wird. Der Wissenschaftler Eric Toensmeier beschreibt in seinem Buch "The Carbon Farming Solution" Methoden einer regenerativen, auf Dauerkulturen basierenden Landwirtschaft und zeigt deren Potential der Atmosphäre Jahr für Jahr CO2 zu entziehen [3]. Neben Toensmeier beschreiben viele andere Wissenschaftler das Potential regenerativer Landwirtschaft als CO2 Senke [4-7]. Lal et al. nennen zusätzlich weitere positive Effekte, die sich aus der CO2-Bindung ergeben, wie verbesserte Wasserspeicherung, bessere Nährstoffausnutzung und größere Biodiversität [4].

Streuobstwiese
Streuobstwiese nahe Huy-Neinstedt
Hier einige Beispiele für Bewirtschaftungsmethoden und deren Potentiale CO2 im Boden zu binden oder zu emittieren:
  • konventioneller Acker ohne regenerativ Praktiken Emission von 3,0 t CO2 / Hektar jährlich [5]
  • Unbewirtschaftete Ackerfläche 2,75 t CO2 / Hektar jährlich [6]
  • regenerativer Ackerbau und Grünland 0,3-3,6 t CO2 pro Hektar jährlich [7]
  • regenerativ-ökologischer Ackerbau 3,3-8,4 t CO2/Hektar jährlich [3]
  • ganzheitliches Weidemanagement  0,4-11,0 t CO2/Hektar jährlich [3]
  • Kurzumtriebsplantage ohne Bodenbearbeitung 15,8-25,7 t CO2/Hektar jährlich [3]
  • Mehrschichtige Agroforstsysteme 0,7-66,0 t CO2 / Hektar jährlich [3]
  • Hausgärten mit Baum- und Strauchbestand 29,3-57,6 t CO2 /Hektar jährlich [3]
Zum Vergleich - Jeder Deutsche trägt durchschnittlich mit einem Ausstoß von 7,9t CO2 (2019) jährlich zum Klimawandel bei [8].
Die oben stehende Auflistung zeigt, dass eine Veränderung der Landnutzung dazu beitragen kann, den Klimawandel abzuschwächen. Besonders langlebige Dauerkulturen, wie Bäume und Sträucher, tragen zur CO2 Einlagerung bei. Optimistische Schätzungen von Wissenschaftlern gehen davon aus, dass innerhalb dieses Jahrhunderts etwa ein Drittel des seit Beginn des industriellen Zeitalters ausgestoßenen CO2 auf diese Weise im Boden gebunden werden kann [9].
Was können wir bei tausendblatt dazu beitragen? Auf den von uns bewirtschafteten Flächen schaffen wir essbare Ökosysteme. Streuobstwiesen, Waldgärten und Nusshaine lagern jedes Jahr viele Tonnen CO2 im Boden ein. Tief wurzelnde Bäume, eine hohe Biodiversität, große Strukturdiversität und kein freiliegender Boden sind einige der Techniken derer wir uns dafür bedienen. Anhand der zuvor zitierten wissenschaftlichen Literatur schätzen wir für die  Ökosysteme auf unsere Flächen folgende Zahlen:
  • Streuobstwiese  7,0 t CO2 pro Hektar jährlich
  • Nusshain 6,0 t CO2 pro Hektar jährlich
  • Waldgarten 9,0 t CO2 pro Hektar jährlich
  • unbewirtschaftete Fläche  2,75 t CO2 pro Hektar jährlich
Momentan lagern unsere Flächen jährlich etwa 28t CO2 im Boden ein. Seit wir mit tausendblatt angefangen haben, wurden ca. 100t CO2 von den Pflanzen auf unseren Flächen aus der Atmosphäre gezogen und im Boden festgelegt.
In diesem Sinne, für uns, unsere Kinder und Enkel, lasst uns gemeinsam Bäume pflanzen!

Literaturnachweise

[1] https://www.munichre.com/de/risiken/klimawandel-eine-herausforderung-fuer-die-menschheit.html, abgerufen am 11.07.2021

[2] IPCC Sonderbericht "Climate Change an Land", 2020

[3] Eric Toensmeier, The Carbon Farming Solution, Chelsea Green Publishing, White River Junction, Vermont, 2016

[4] Lal et al. "Carbon sequestration in soil", 2015, https://doi.org/10.1016/j.cosust.2015.09.002

[5] Vleeshouwers et al. "Carbon emission and sequestration by agricultural land use: a model study for Europe", 2002, https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2002.00485.x

[6] Kämpf et al. "Potential of temperate agricultural soils for carbon sequestration: A meta-analysis of land-use effects", 2016, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.05.067

[7] Lal, "Digging deeper: A holistic perspective of factors affecting soil organic carbon sequestration in agroecosystems", 2018, https://doi.org/10.1111/gcb.14054

[8] https://de.statista.com/statistik/daten/studie/153528/umfrage/co2-ausstoss-je-einwohner-in-deutschland-seit-1990/, abgerufen am 11.07.2021

[9] David Dent, Soil as World Heritage, 2014, Springer Netherlands, DOI: 10.1007/978-94-007-6187-2

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