Mission Reduktion

Wie kann die Landwirtschaft zur Minderung des Treibhausgasausstoßes beitragen?

12.05.2016 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Als einer der Hauptemittenten von Treibhausgasen steht die Landwirtschaft in der Verantwortung. (Bildquelle: © Gregory Heath, CSIRO/CC BY 3.0)
Als einer der Hauptemittenten von Treibhausgasen steht die Landwirtschaft in der Verantwortung. (Bildquelle: © Gregory Heath, CSIRO/CC BY 3.0)

Ende 2015 verabschiedet die Weltgemeinschaft das jüngste Klimaschutzabkommen in Paris, das vorschreibt, die Erderwärmung auf unter zwei Grad zu begrenzen. Die Ratifizierung in den Unterzeichnerstaaten steht noch aus, gilt jedoch als Formsache. Die Landwirtschaft steht damit stärker als je zuvor vor der Aufgabe, ihren Beitrag zu leisten und den CO2-Ausstoß signifikant zu senken. Die Frage, wie dies zu bewerkstelligen sei, treibt eine ganze Generation von Wissenschaftlern um, auch jenseits der Klimaforschung.

Es mag nicht in das mediale Weltbild unseres vom Klimawandel gezeichneten Heimatplaneten passen, wenn Studien sagen, dass die Erde grüner wird. Klimawandelskeptiker schlachten solche Meldungen gern für ihre Zwecke aus, um Diskussionen zur Reduktion der Treibhausgasemission im Keim zu ersticken. In einem offenen Brief haben Klimaforscher nun Stellung bezogen, nicht ohne erstmals in der Geschichte der Klimaforschung den sogenannten Greening-Effekt global quantifiziert zu haben. Unter Ihnen auch Forscher aus Deutschland. Sie bestätigen, was 1997 in einer Regionalstudie erstmals beschrieben und seitdem immer wieder für richtig erklärt wurde: dass die Erde in Folge einer Biomassenzunahme ergrünt und dass dies größtenteils am wachsenden CO2-Gehalt in der Atmosphäre liegt, der zu einer Steigerung der Photosyntheseaktivität führt.

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Der Greening-Effekt ist aus dem All bestens zu sehen. Für die Untersuchung griffen die Forscher auf die Aufnahmen von drei Satelliten zurück. Im Bild zu sehen ist der Norden des Amazonas.

Der Greening-Effekt ist aus dem All bestens zu sehen. Für die Untersuchung griffen die Forscher auf die Aufnahmen von drei Satelliten zurück. Im Bild zu sehen ist der Norden des Amazonas.

Quelle: © Dieter Schütz/ pixelio.de

Ein Kontinent von der doppelten Größe Amerikas

Wer nun denkt, dass dies bedeutet, dass karge Regionen zum Leben erwachen und erblühen, muss leider enttäuscht werden. Betroffen sind nur Gebiete, in denen bereits Vegetation vorhanden ist und auch nicht alle von ihnen gleichermaßen, sondern nur zwischen 25 % - 50 %. Erstautor Zaichun Zhu veranschaulicht die Entwicklung: „Das zwischen 1982 und 2009 beobachtete globale Ergrünen entspricht einem grünen Kontinent von der doppelten Fläche der USA. Die größten Trends zeigten sich dabei im Südosten Nordamerikas, im Norden des Amazonas, in Europa, Zentralafrika und Südostasien. Unsere Analysen belegen, dass die CO2-Düngung den größten Anteil hat.“

CO2-Düngüng wirkt flächendeckend

Den Berechnungen zufolge liegt dieser Anteil bei rund 70 % am Gesamteffekt des „Greenings“. Weitere Treiber des Greening-Effekts sind Klimafaktoren, vor allem steigende Temperaturen und Niederschläge (mit einem Anteil von insgesamt 8 %), Stickstoffüberschüsse in der Umwelt (9 %) und Veränderungen in der Landnutzung (4 %). Anders als der steigende CO2-Spiegel in der Atmosphäre wirken Letztere jedoch nicht flächendeckend, sondern regional- und standortabhängig.

Die Angst vor dem Missbrauch von Argumenten

Koautor Phillipe Ciais ist besorgt, dass der „Greening-Effekt“ wieder einmal den Falschen in die Hände spielen könnte. Jenen, die versuchen, jeglichen Effekt des Treibhausgaskonzentrationsanstiegs abzuwiegeln: „Meiner Meinung werden dabei zwei fatale Fehler gemacht: Zum einen, weil nicht nur die Vegetation, sondern immer auch Menschen direkt vom Klimawandel betroffen sind, was bewusst außer Acht gelassen wird. Man denke nur an den steigenden Meeresspiegel, steigende Temperaturen oder die Zunahme von Wetterextremen. Zum anderen zeigen die Studien zum „Greening Effekt“ auch, dass dieser wachstumsfördernde Effekt nicht von Dauer ist. So lernen Pflanzen mit der Zeit, sich an höhere CO2-Gehalte anzupassen, wodurch ihr Wachstum langfristig wieder nachlässt.“

Warnung vor falschen Konsequenzen

Den „Greening-Effekt“ als Anlass zu nehmen, die Bemühungen zur Reduzierung des Treibhausgasausstoßes zurückzunehmen, sei für die Forscher daher die falsche Konsequenz. Zumal der Einfluss des Menschen am Klimawandel belegt ist. Dies zeigen Analysen von Eisbohrkernen, anhand derer die Klimaschwankungen der vergangenen 800.000 Jahre nachvollzogen werden können. Sie belegten, dass erstmals seit 800.000 Jahren Treibhausgase der Klimatreiber Nummer Eins seien und nicht Veränderungen der Erdumlaufbahn oder Sonnenaktivitäten, erklärt Klimaforscher Thomas Stocker von der Universität Bern. „Wir Menschen fügen der Atmosphäre so schnell und viel CO2 hinzu, dass ein neuer Antriebsmechanismus entsteht.“

Die Landwirtschaft in der Verantwortung

Ein Hauptverantwortlicher an der Zunahme der Treibhausgase in der Atmosphäre ist die Landwirtschaft. Allein in Deutschland war die Landwirtschaft im Jahr 2014 für rund 7 % (65 Millionen Tonnen) der CO2-Emissionen verantwortlich. Weltweit beträgt der Anteil der Landwirtschaft sogar etwa 15 %. Dabei handelt es sich weniger um reine Kohlendioxidemissionen, als vielmehr um die noch klimaschädlicheren Treibhausgase Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O), auch Lachgas genannt, die in CO2-Äquivalente umgerechnet werden. Auf sie bezogen trägt die Landwirtschaft sogar überproportional deutlich am Konzentrationsanstieg in der Atmosphäre bei. 2014 lag dieser in Deutschland bei 58% für Methan und bei 79% für Lachgas.

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Zu den Hauptquellen gehört die Viehhaltung, die vor allem für den steigenden Ausstoß von Methan verantwortlich ist.

Zu den Hauptquellen gehört die Viehhaltung, die vor allem für den steigenden Ausstoß von Methan verantwortlich ist.

Quelle: © Radka Schöne/ pixelio.de

Wo liegen die Hauptemissionsquellen der Landwirtschaft?

Basierend auf den CO2-Emissionen existieren global betrachtet drei Hauptquellen: Erstens, die Viehhaltung, die für einen Großteil der Methanemissionen verantwortlich ist. Zweitens, landwirtschaftlich genutzte Böden, aus denen klimarelevante Gase, vor allem Lachgas und Stickoxide, entweichen. Drittens, Landnutzungsänderungen, sprich die Umwandlung natürlicher Habitate in landwirtschaftliche Nutzfläche.

Die Ursachen und somit auch die Ansatzpunkte zu kennen sei jedoch das eine, sie zu nutzen etwas anderes. Dies bekräftigen zwei Forscherteams unabhängig voneinander in zwei weiteren offenen Briefen, die um die Frage kreisen, wie die Landwirtschaft zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen könnte.

Das Reduktionspotenzial ist begrenzt

Hierzu erklärt Anthony Lamb vorab: „Den Treibhausgasausstoß der Landwirtschaft signifikant zu senken, erweist sich als schwierig, da das Reduktionpotenzial allein durch Veränderung der landwirtschaftlichen Praxis Grenzen unterliegt und gleichzeitig eine steigende Nachfrage nach Agrarrohstoffen bedient werden muss.“ Dennoch nahm er sich mit Kollegen der Frage an, wie speziell für seine Heimat, das Vereinigte Königreich (UK), eine Lösung aussehen könnte.

Ausgangspunkt war der „Climate Change Act“ aus dem Jahr 2008, in dem sich die britische Regierung verpflichtete, den landesweiten Treibhausgasausstoß bis 2050 um 80 %, auf das Niveau von 1990 zu senken. Hierfür schlagen die Forscher als möglichen Ansatz den Weg des „land sparing“ vor.

Liegt die Lösung im „land sparing“ ?

Ein Konzept, bei dem auf Teilen der landwirtschaftlichen Nutzfläche eine gezielte Produktivitätssteigerung im Pflanzenbau und der Viehhaltung angestrebt wird (Intensivierung), um Flächen zu gewinnen, die dann zur Senkung der Treibhausgasemission genutzt werden, indem dort die natürliche Kohlenstoffspeicherkapazität erhöht wird. Allen voran durch den Umstieg auf Forstwirtschaft und die Vergrößerung der Waldfläche, den Anbau von Energiepflanzen bis hin zur Renaturierung von Torfland und Feuchtgebieten.

Ist nachhaltige Intensivierung möglich?

Worum es Lamb und seinen Kollegen gehe, sei die Reduzierung der Netto-Treibhausgasemission, die Summe aus emittiertem abzüglich sequestriertem Kohlenstoff, erklärt Koautor Andrew Balmford: „Landflächen können sowohl Treibhausgasquellen sein als auch das Gegenteil. Es hängt davon ab, wofür sie genutzt werden. Entweder, um auf Dünger angewiesene Nutzpflanzen anzubauen und methanproduzierendes Vieh zu halten, oder als natürliche Kohlenstoffspeicher, z.B. in Form von Wald- oder Feuchtgebieten.“

Um das 80 %-Ziel der britischen Regierung zu erfüllen sei eine Waldbedeckungsquote vergleichbar mit der von Frankreich oder Deutschland nötig (ca. 30 % der Landesfläche) sowie rund 700.000 Hektar Feuchtgebiete. Derzeit (Stand 2010) sind etwa 12 % des Bodens von Wald bedeckt, während sich die Fläche der Feuchtgebiete auf knapp 80.000 Hektar beläuft.

Kritik aus dem Agrarsektor

Es ist nachvollziehbar, dass der Vorschlag hohe Wellen im britischen Agrarsektor schlug. Die Kritik entzündete sich an der tatsächlich unbeantworteten Frage, wie die veranschlagten Produktivitätssteigerungen im Pflanzenbau und in der Viehhaltung erzielt werden sollen, mit denen das Konzept des „land sparing“ im Grunde steht und fällt.

„Ohne Frage“, gibt Lamb zu, „liegt die Erreichung des 80 %-Ziels in vielen Händen. Allen voran in denen der Verbraucher, die durch eine Reduzierung des Fleischkonsums und eine Senkung der Lebensmittelabfälle einen großen Beitrag leisten und einen Teil der Last von den Schultern des Agrarsektors nehmen würden.“

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Durch

Durch "land sparing" könnten Wälder, die bekannt für ihre hohe Kohlenstoffspeicherkapazität sind, geschont werden.

Quelle: © CSIRO/ CC BY 3.0

Mehr Produktion statt Reduktion?

Vor dem Hintergrund dieser Aussage, mutet es als bewusste Provokation an, wenn Klimaforscher wie der Brasilianer Rafael de Oliveria das genaue Gegenteil fordern: Gemeinsam mit seinen Mitstreitern plädiert er mit Blick auf die brasilianische Rindfleischproduktion für eine Steigerung von Nachfrage und Produktion. Doch was steckt dahinter?

Wie Lamb geht es auch Oliveria um die Reduzierung der Netto-Treibhausgasemission, jedoch sieht Letzterer hierfür keinen Anlass, Produktion und Sequestrierung räumlich zu trennen. Er macht sich den Umstand zu Nutze, dass etwa 90 % der rund 200 Millionen Kühe und Rinder Brasiliens auf Grünlandstandorten weiden. Kohlenstoffsenken par excellence.

Rinderweiden als Kohlenstoffspeicher

Hintergrund ist, dass die brasilianischen Landwirte auf dem Großteil ihrer Weideflächen das mehrjährige Tropengras Brachiaria humidicola anpflanzen, das schnell wächst, nährstoffreich ist und darüber hinaus viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre bindet. Es ist das ökonomische Kalkül eines jeden Landwirts, auf das Oliveira baut. Zumal das Futter einer der wichtigsten Produktionsfaktoren ist: „Je höher die Nachfrage nach Rindfleisch, desto größer auch der Anreiz für die Landwirte, für ein üppiges Angebot an Brachiara-Weidegras zu sorgen. Im Gegenzug würden eine niedrigere Nachfrage oder kleinere Herden dazu führen, dass viele Weiden degradieren, an organischer Bodensubstanz und Humus verlieren und somit auch an Kohlenstoffspeicherkapazität.“

Zwingende Voraussetzung für eine signifikante Reduktion der Netto-Treibhausgasemissionen sei jedoch, ergänzt Oliveria, dass die Abholzung des Amazonas gestoppt wird. Erst dann würde die Rechnung aufgehen. „Nachdem die Abholzung im Jahr 2005 ihren vorläufigen Peak erreicht hat, ist sie kontinuierlich zurückgegangen, während die Produktivität der Rindviehhaltung weiterhin zugelegt habe“, gibt sich Oliveria zuversichtlich.

Alles eine Frage der technischen Machbarkeit?

Doch hat Oliveria damit Recht? Hängt der Erfolg der Unternehmung allein von Instrumenten oder Konzepten ab, deren Tauglichkeit in Berechnungen oder mathematischen Modellen unter Beweis gestellt wurde? Man könnte dies auch in Bezug auf die Idee des „land sparing“ fragen. Die Frage stellt jedoch weniger die Effektivität, die Machbarkeit und politische Legitimation der Strategien und Maßnahmen ins Zentrum, als vielmehr diejenigen, die diese zeitnah umsetzen sollen. Die Landwirte.

 „Wer einen Blick in die wissenschaftliche Literatur wirft, merkt, dass der Anteil der Sozialwissenschaften an der Forschung zum Themenbereich Klimawandel und Landwirtschaft gewachsen ist. Von 18 % im Jahr 2011 (bezogen auf alle Studien zu diesem Thema, die ein Peer-Review-Verfahren durchlaufen haben) auf 58 % im Jahr 2015“, erklärt Debra Davidson, die diese Zahlen erhoben hat. „Nichtsdestotrotz existieren nach wie vor große Wissenslücken.“

Wo beginnt Transformation?

Genau darin sieht die Kanadierin ein Problem: „Wir können viel über Transformation, Anpassungsstrategien und Lösungswege sprechen, die der Landwirtschaft offenstehen, um einen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels zu leisten. Doch hilft das bei der Umsetzung wenig, wenn die sozialen Faktoren und Rahmenbedingungen unbekannt sind, die das Handeln und Verhalten der Landwirte prägen. Wenn wir Transformation wirklich wollen, müssen wir dort ansetzen.“ Drei Felder sieht die Kanadierin unterrepräsentiert:

  • die Rolle der Frau in der Landwirtschaft,
  • die Bedeutung sozialer Netzwerke und Gemeinschaften und
  • den Einfluss von Institutionen und Organisationen.
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Frauen stellen über 40 % der Arbeitskraft in der Landwirtschaft, sind in der Forschung jedoch unterrepräsentiert.

Frauen stellen über 40 % der Arbeitskraft in der Landwirtschaft, sind in der Forschung jedoch unterrepräsentiert.

Quelle: © Neil Palmer (CIAT)/ wikimedia.org/ CC BY-SA 2.0

Die Rolle der Frau

„Zahlen der FAO zufolge sind 43 % der landwirtschaftlichen Arbeitskräfte in Entwicklungsländern Frauen, demgegenüber stehen gerade einmal fünf von über 200 Studien im Jahr 2015, die dieses Thema überhaupt angerissen haben.“ Doch reichen diese ihrer Meinung nach aus, um die Bedeutung des Themas im Ansatz zu unterstreichen. So zeigte sich, dass Haushalte, die unter der Leitung von Frauen stehen, anfälliger gegenüber klimabedingten Schwankungen bei der Ernährungssicherung seien. Hintergrund ist, dass weibliche Landwirte weniger Zugang zu finanziellen und technischen Ressourcen und Unterstützung haben, die für Anpassungsstrategien nötig wären, obwohl gerade sie sensibler und offener sind für neue Ansätze, als ihre männlichen Kollegen.

„Die Unterrepräsentierung der Frau in ihrer Rolle in der Landwirtschaft führt zu einer verzerrten Vorstellung der Realität, wodurch Potenzial verloren geht, weil eine entscheidende Bevölkerungsgruppe beim Klimaschutz fast ausgeklammert wird“, konstatiert Davidson.

Soziale Netzwerke in der Landwirtschaft

Ähnliches gilt auch in Bezug auf die sozialen Netzwerke und Gemeinschaften innerhalb der Landwirtschaft. Auch sie waren 2015 nur in einer Handvoll Studien Gegenstand der Untersuchung. „Jede individuelle Handlung erfolgt in einem sozialen Kontext. Um das Denken und Handeln von Landwirten zu beeinflussen, sind Kenntnisse über sein Umfeld zwingend notwendig, um dieses im Sinne der Transformation zu berücksichtigen“, erklärt Davidson, die damit gleich die Brücke zum dritten Bereich schlägt.

Der Einfluss von Institutionen

In insgesamt 25 Studien stand der Einfluss landwirtschaftlicher Institutionen und Organisationen im Vordergrund. Wissenschaftliche, politische, wirtschaftliche und zivilgesellschaftliche (NGO). Dabei zeigte sich, dass sie alle, unabhängig von ihrer Zuordnung, einen maßgeblichen Einfluss auf die Landwirtschaft haben. Und das aus zwei Gründen. Einerseits, weil sie in der Regel zu den etablierten Akteuren der Gesellschaft zählen. Andererseits, weil sie häufig sektoren- und wertschöpfungskettenübergreifend aufgestellt sind.

Mehr Interdisziplinarität wagen

Davidson appelliert daher an die Klimaforschung und Sozialwissenschaft, verstärkt den Schulterschluss zu suchen, mehr Interdisziplinarität zu wagen und dies in Ausschreibungen stärker einzufordern. Da jeder der drei vorgestellten Bereiche regionale, teils lokale Spezifitäten aufweise, müsse viel genauer hingeschaut werden als bisher, fordert sie. Nur so könne die Chance erhöht werden, dass die mühsam und akribisch erarbeiteten Lösungsvorschläge der Wissenschaft den Weg in die Praxis finden. Ein Anliegen, das zwischen den Zeilen in allen vier wissenschaftlichen Beiträgen anklingt.

Ein Standardkonzept existiert nicht

Speziell Lamb und Oliveria sehen die größten Hürden in der Umsetzung. Zumal ihre Vorschläge mit teils gravierenden Eingriffen in den Landwirtschaftssektor einhergehen. Im Kontext des „land sparing“ würde dies u. a. eine staatlich regulierte Flächennutzung bedeuten, im anderen Fall hingegen eine Deckelung der Regenwaldabholzung bis hin zum vollständigen Verbot. In diesem Zusammenhang bringt es Lamb nüchtern auf den Punkt: „Wofür landwirtschaftliche Nutzflächen heute genutzt werden, entscheidet nach wie vor der Markt.“

Um diesen engen Zusammenhang aufzulösen, bedarf es neben einem starken Willen zur Gestaltung ganzheitlicher, systemarer und damit nicht nur inter- sondern transdisziplinärer Konzepte. Eines ist sicher: Von dem Wunsch nach einem allgemeingültigen Standardkonzept gilt es, Abstand zu nehmen. Ebenso davon, die Landwirtschaft von Emissionen jeglicher Art befreien zu können. Diese so weit wie möglich zu reduzieren ohne die Produktivität und Nachhaltigkeit zu gefährden, ist Herausforderung und Mission zugleich.

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